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研究生:朱峻霆
研究生(外文):Chun-Ting Chu
論文名稱:封閉式圓形靜壓平面軸承使用圓桿節流器之工作台動態特性
論文名稱(外文):Dynamic Analysis of Worktable Mounted on the Closed-type Hydrostatic Plane Bearings Using Cylindrical-spool Restrictors
指導教授:康淵康淵引用關係
指導教授(外文):Yuan Kang
學位類別:碩士
校院名稱:中原大學
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:2011
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:64
中文關鍵詞:定量泵圓桿節流器封閉式靜壓平支承動態反應
外文關鍵詞:closed-type hydrostatic flat bearingcylindrical-spoolconstant-flow pumpdynamic response
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本文研究封閉式圓形靜壓平面軸承 使用單、雙向圓桿節流器及定量泵之工作台動態特性分析。目的是為了探討此可變式與固定式的節流器,在不同的供油壓力、流量、滑桿剛度及阻尼係數等參數下,並且於工作台施以步階力、簡諧力之激振力,根據分析結果加以比較各參數的影響以及工作台之反應特性。
本文應用雷諾方程式所推導之壓力分佈形式,及假設油膜厚度建立流量方程式,求解流量平衡方程式,將其聯立求解後,得到工作台及節流器的壓力,將求出的壓力無因次化後代入作用力方程式,分別得到工作台之油膜合力,再將其代入工作台之無因次動態方程式,對時間積分求解,得到閉式圓形工作台之動態反應。

This thesis studies the dynamic characteristics in table mounted on closed-type hydrostatic flat bearing with single-chamber and double-chamber of cylindrical-spool and constant-flow pump. This variable and invariable restrictors with various supply pressures, various flow rates, various spool stiffness, various flow resist and restriction parameters, worktable under step force and harmonic force are analyzed.
Based on the Reynolds equation, the pressure distribution is formulated for the continuity equations of lubricant flow, solve these couple equations, which are solved for dimensionless recess region pressures on worktable and restrictors. The solutions of these coupled equations provide the static and dynamic amplitudes of worktable.

目錄
中文摘要 I
Abstract II
目錄 III
圖目錄 VI
表目錄 IX
符號索引 X
第一章 導論 1
1.1 研究背景 1
1.2 文獻回顧 2
1.3研究目的 4
1.4論文大綱 4
第二章 圓形工作台理論分析 5
2.1圓形工作台動態方程式 5
2.2工作台擠壓油膜之作用力 6
2.3工作台靜壓軸承流量 10
2.4管流方程式 11
第三章 節流器理論分析 12
3.1雙向圓桿節流器 12
3.1.1雙向圓桿節流器動態方程式 12
3.1.2雙向圓桿節流器之作用力 13
3.1.3雙向圓桿節流器之流量 14
3.2單向圓桿節流器 15
3.2.1單向圓桿節流器動態方程式 15
3.2.2單向圓桿節流器之作用力 17
3.2.3單向圓桿節流器之流量 18
第四章 流量平衡及動態方程式求解 19
4.1雙向圓桿節流器 19
4.2單向圓桿節流器 21
4.3定量泵 23
4.4動態反應分析 24
第五章 分析結果及討論 28
5.1系統參數設計 28
5.2步階激振反應 31
5.3簡諧激振反應 38
第六章 結論 44
參考文獻 45
附錄A 油膜作用力積分過程 47
附錄B 圓形環縫隙之流量方程式推導過程 49
學位口試問答紀錄 51
個人資料 52

圖目錄
圖2.1 封閉式圓形工作台 5
圖2.2 油膜擠壓速度 7
圖2.3 補償器或節流器出口至油腔入口之潤滑油流量 12
圖3.1 雙向圓桿節流器 13
圖3.2 雙向圓桿節流器之作用力 14
圖3.3 單向圓桿節流器 15
圖3.4 單向圓桿節流器之作用力 17
圖4.1 雙向圓桿節流器之圓形工作台 19
圖4.2 單向圓桿節流器之圓形工作台 21
圖4.3 定量泵調節之液靜壓支承及其圓形工作台 23
圖5.1 步階函數外力作用及其反應 32
圖5.2單向圓桿節流器壓力補償之工作台受步階激振反應,在固定 、 的條件下,探討無因次阻尼係數( )、無因次滑桿剛度( )對於工作台反應之影響。 33
圖5.3單向圓桿節流器壓力補償之工作台受步階激振反應,在固定 、 的條件下,探討無因次阻尼係數( )、無因次滑桿剛度( )對於工作台反應之影響。 33
圖5.4雙向圓桿節流器壓力補償之工作台受步階激振反應,在固定 、 的條件下,探討無因次阻尼係數( )、無因次滑桿剛度( )對於工作台反應之影響。 34
圖5.5雙向圓桿節流器壓力補償之工作台受步階激振反應,在固定 、 的條件下,探討無因次阻尼係數( )、無因次滑桿剛度( )對於工作台反應之影響。 34
圖5.6圓桿節流器及定量泵壓力補償之工作台受步階激振之反應振幅 隨無因次滑桿剛度( )及無因次流量( )之變化(固定 、 ), 表示 ; 表示 。 36
圖5.7圓桿節流器及定量泵壓力補償之工作台受步階激振之反應振幅 隨無因次時間( )之變化(固定 、 、 )。 37
圖5.8 簡諧激振及其反應 38
圖5.9 圓桿節流器及定量泵壓力補償之工作台 (固定 、 )(a)只有 的作用下之反應振幅(b)只有 及 的作用下之反應振幅(c) 及 同時作用下之反應振幅。 39
圖5.10圓桿節流器及定量泵壓力補償之工作台受簡諧激振之反應振幅 隨無因次滑桿剛度( )及無因次流量( )之變化(固定 、 及 )。在圖中以 及 分別表示 及 的節流限界, 表示 ; 表示 。 40
圖5.11單向圓桿節流器壓力補償之工作台受簡諧激振反應振幅 隨無因次激振頻率( )之變化(固定 、 )。 41
圖5.12單向圓桿節流器壓力補償之工作台受簡諧激振反應振幅 隨無因次激振頻率( )之變化(固定 、 )。 41
圖5.13雙向圓桿節流器壓力補償之工作台受簡諧激振反應振幅 隨無因次激振頻率( )之變化(固定 、 ), 表示 。 42
圖5.14雙向圓桿節流器壓力補償之工作台受簡諧激振反應振幅 隨無因次激振頻率( )之變化(固定 、 ), 表示 。 42
圖5.15圓桿節流器與定量泵壓力補償之工作台受簡諧激振反應振幅 隨無因次激振頻率( )之變化(固定 、 、 )。 43
圖B-1兩固定平行板間流量計算示意圖 49

表目錄
表5.1 靜壓系統共用之無因次參數及其特性値 29
表5.2 無因次供油壓力( )之特性值 30
表5.3 The selections of specific strength ( : ) 30
表5. 4 圓桿節流器之尺寸設計參數 30
表5.5 圓桿節流器之無因次參數及其特性值 31

參考文獻
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[21] 李建霖,“ 封閉式圓形靜壓平面支承使用定補償之工作台動態特性,”中
原大學機械工程學系碩士論文,2009.

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