[发明专利]一种静压、动静压主轴油膜刚度阻尼实时测量方法、装置、检测装置、存储介质及系统

权利要求书

1.一种静压、动静压主轴油膜刚度阻尼实时测量方法，其特征在于，所述方法包括：

获取主轴的轴心在其截面所在方向上的位移；

根据主轴的轴心在其截面所在方向上的位移计算出主轴轴心的速度和轴承油膜力；

根据所述速度、所述位移和所述轴承油膜力计算主轴油膜的刚度系数和阻尼系数。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤获取主轴的轴心在其截面所在方向上的位移之前，还包括在主轴的横截面建立坐标系，以主轴和轴承的圆心重叠时的圆心位置为原点，相应地，所述主轴油膜的刚度系数和阻尼系数根据以下公式计算得出：

其中，t指的是某一时刻，Δt指的是时间间隔，K_{xx_t}和K_{xy_t}分别指t时刻时主轴油膜在x轴方向受力x轴方向和y轴方向发生位移的刚度系数，C_{xx_t}和C_{xy_t}分别指t时刻时主轴油膜在x轴方向受力x轴方向和y轴方向发生位移的阻尼系数，K_{yx_t}和K_{yy_t}分别指t时刻时主轴油膜在y轴方向受力x轴方向和y轴方向发生位移的刚度系数，C_{yx_t}和C_{yy_t}分别指t时刻时主轴油膜在y轴方向受力x轴方向和y轴方向发生位移的阻尼系数，u_t和v_t分别t时刻时主轴轴心在X轴和Y轴上的速度分量，u_t+Δt和v_t+Δt分别t+Δt时刻时主轴轴心在X轴和Y轴上的速度分量，Δx_t+Δt和Δy_t+Δt分别指的是t+Δt时刻时主轴轴心相对于原点的在X轴和Y轴上的位移，FX_t和FY_t分别指的是轴心位置的在t时刻轴承油膜力在X轴和Y轴上的分量，FX_t+Δt和FY_t+Δt分别指的是轴心位置的在t+Δt时刻轴承油膜力在X轴和Y轴上的分量。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据主轴的轴心在其截面所在方向上的位移计算出主轴轴心的速度根据以下公式计算得出：

其中，Δx_t-Δt和Δy_t-Δt分别指的是t-Δt时刻下位于X轴和Y轴的位移。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤根据主轴的轴心在其截面所在方向上的位移计算出主轴轴心的轴承油膜力包括：

将油膜展开成平面，并对油膜进行网格划分：z方向上n个点，θ方向m个点；

根据轴心的坐标计算油膜任意网格点处的油膜压力；

将各点油膜压力乘以单个网格面积以后累加得到主轴轴心的轴承油膜力。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据轴心的坐标计算油膜任意网格点处的油膜压力由以下公式计算得出：

其中，*代表无量纲量，h_i为任意网格点(i,j)处油膜厚度，D为轴承直径，L为轴承长度，f(x,y)为主轴轴心坐标函数，p_i,j为任意网格点(i,j)处油膜压力。

6.一种静压、动静压主轴油膜刚度阻尼实时测量装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，获取主轴的轴心在其截面所在方向上的位移；

计算模块，所述计算模块用于根据主轴的轴心在其截面所在方向上的位移计算出主轴轴心的速度和轴承油膜力；

所述计算模块还用于根据所述速度、所述位移和所述轴承油膜力计算主轴油膜的刚度系数和阻尼系数。

7.如权利要求6所述静压、动静压主轴油膜刚度阻尼实时测量装置，其特征在于，所述计算模块还用于：

将油膜展开成平面，并对油膜进行网格划分：z方向上n个点，θ方向m个点；

根据轴心的坐标计算油膜任意网格点处的油膜压力；

将各点油膜压力乘以单个网格面积以后累加得到主轴轴心的轴承油膜力。