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研究生:龔倍弘
研究生(外文):PEIHUNG KUNG
論文名稱:氣體軸承剛性及阻尼特性之實驗探討
論文名稱(外文):Experimental Investigation of Stiffness and Damping Characteristics of Air Bearings
指導教授:王能治王能治引用關係
指導教授(外文):NENZI WANG
學位類別:碩士
校院名稱:長庚大學
系所名稱:機械工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2001
畢業學年度:89
語文別:中文
論文頁數:70
中文關鍵詞:田口方法多孔性空氣軸承
外文關鍵詞:Statistical AnalysisAir BearingTaguchi MethodPorousDynamic Modeling
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一般來說氣靜壓軸承的主要設計參數為流量補償器、靜壓氣室及多孔性材質的尺寸及位置、軸承尺寸和供給壓力等。而較佳的軸承,軸承剛性、阻尼、負載能力、和供給的高壓氣體消耗量等軸承性能則是設計的目標。本論文另外以理論模型代替實驗,考慮將來在進行複雜形狀的軸承實驗時,以統計方法為工具減少實驗次數的可行性。
本研究以實驗探討平面式多氣室(Multi-recess)與多孔性(Porous)空氣靜壓軸承的各種性能。實驗結果發現在相同的氣壓及負載條件下,多氣室軸承的氣膜間隙小於或等於多孔性軸承之間隙。在本研究中,當多孔性靜壓軸承的負載與供給氣壓增加時容易有氣鎚的現象發生。另外,在相同的間隙及負載條件下的動態特性測試,發現多氣室靜壓軸承比多孔性靜壓軸承有較佳的剛性、阻尼及較小的供給氣體消耗量。
本研究另外提出一氣體軸承設計之實驗方法,設計步驟採用田口氏(Taguchi)的實驗設計法(Design of Experiments,DOE),應用於沒有適當數學模型的潤滑系統分析。本研究中以一經實驗驗証之數值模型取代實驗,與窮舉法的實驗分析比較,DOE可大幅度的減少實驗測試的次數,並有預估最佳設計參數組合的能力,同時可分辨出對目標函數值具影嚮力的設計參數。此法可供潤滑元件設計者在規劃實驗設計時之參考。
致 謝 ii
中文摘要 iii
英文摘要 iv
第一章 簡介 1
1.1 背景 1
1.2 目的 3
第二章 理論模型 6
2.1 控制方程式 6
2.2 理論模擬 7
第三章 實驗設備與測試方法 8
3.1 實驗設備 9
3.2 氣靜壓軸承的製作 11
3.3 實驗方法 18
第四章 軸承性能分析 23
4.1靜態性能分析 26
4.2 動態參數分析 28
4.3氣鎚現象 31
第五章 最佳化分析 34
5.1 實驗研究 34
5.2 實驗方法 35
5.3 數值模擬 38
5.4 田口實驗結果與分析 38
第六章 結論與建議 45
參考文獻 47
附錄一 氣靜壓軸承定位器設計圖 52
附錄二 多孔性氣靜壓軸承設計圖 53
附錄三 多氣室氣靜壓軸承設計圖 54
附錄四 田口實驗設計方法 55
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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