| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-15页 |
| 1.1 引言 | 第10-11页 |
| 1.2 系统结构阐述 | 第11-13页 |
| 1.2.1 高速电主轴的结构特征 | 第11页 |
| 1.2.2 超高速空气电主轴的界定 | 第11-12页 |
| 1.2.3 国内外超高速空气电主轴的研究现状 | 第12-13页 |
| 1.3 本课题来源，研究内容与特色 | 第13-15页 |
| 1.3.1 本课题的研究背景及来源 | 第13页 |
| 1.3.2 本文主要研究内容 | 第13-14页 |
| 1.3.3 本文的研究特色 | 第14-15页 |
| 2 高速电主轴气体静压轴承 | 第15-40页 |
| 2.1 气体静压轴承简介 | 第15-25页 |
| 2.1.1 静压轴承的工作原理 | 第15-17页 |
| 2.1.2 静压气体轴承节流器的特性 | 第17-19页 |
| 2.1.3 气体静压轴承润滑分析假设依据 | 第19-20页 |
| 2.1.4 气体润滑方程式介绍 | 第20-25页 |
| 2.2 径向轴承的有限元分析 | 第25-33页 |
| 2.2.1 径向轴承的有限元分析：流体属性的确定和压力分布规律 | 第25-29页 |
| 2.2.2 径向轴承结构参数的优化设计：对其静态特性的影响规律 | 第29-33页 |
| 2.3 止推轴承的结构设计和性能分析 | 第33-39页 |
| 2.3.1 止推轴承的有限元分析：流体属性确定和压力分布规律 | 第35-37页 |
| 2.3.2 止推轴承结构参数的优化设计：对其静态特性的影响规律 | 第37-39页 |
| 2.4 本章小结 | 第39-40页 |
| 3 超高速气体静压电主轴支承结构的优化设计 | 第40-56页 |
| 3.1 高速电主轴轴承整体布局类型 | 第40页 |
| 3.2 高速电主轴系统的刚性研究及优化假设理论 | 第40-43页 |
| 3.3 超高速电主轴系统的静态性能研究 | 第43-45页 |
| 3.4 电主轴系统的流固耦合分析 | 第45-54页 |
| 3.4.1 流固耦合分析方法简介 | 第45-46页 |
| 3.4.2 流固耦合分析模型 | 第46页 |
| 3.4.3 网格划分 | 第46-47页 |
| 3.4.4 边界条件设置 | 第47页 |
| 3.4.5 分析结果 | 第47-49页 |
| 3.4.6 电主轴系统支承结构形式的优化选择 | 第49-51页 |
| 3.4.7 优选支承结构形式的径向承载能力和刚度 | 第51-52页 |
| 3.4.8 优选支承结构形式的轴向承载能力和刚度的验证 | 第52-54页 |
| 3.5 本章小结 | 第54-56页 |
| 4 气体静压高速电主轴的稳定性研究 | 第56-70页 |
| 4.1 电主轴的稳定性阐述及分类 | 第56页 |
| 4.2 静态稳定性：气锤振动现象 | 第56-57页 |
| 4.3 气锤振动现象的分析研究 | 第57-63页 |
| 4.3.1 气体轴承的稳定平衡方程式 | 第58-59页 |
| 4.3.2 气体轴承的气锤振动分析 | 第59-63页 |
| 4.3.3 防止气锤振动的有效措施 | 第63页 |
| 4.4 动态稳定性：涡动失稳现象 | 第63-69页 |
| 4.4.1 涡动失稳分类及机理简介 | 第64-65页 |
| 4.4.2 气体径向轴承的阻尼力计算 | 第65-67页 |
| 4.4.3 涡动失稳现象分析 | 第67-68页 |
| 4.4.4 防止涡动失稳的有效措施 | 第68-69页 |
| 4.5 本章小结 | 第69-70页 |
| 5 超高速电主轴系统的动态特性研究 | 第70-81页 |
| 5.1 主轴系统的模态分析 | 第70-73页 |
| 5.1.1 模型建立 | 第70-71页 |
| 5.1.2 划分网格 | 第71页 |
| 5.1.3 加载及后处理 | 第71-73页 |
| 5.2 电主轴的临界转速与涡动失稳转速的研究 | 第73-76页 |
| 5.2.1 电主轴各阶的临界转速 | 第73-74页 |
| 5.2.2 涡动失稳现象与临界转速的关系分析 | 第74-76页 |
| 5.3 主轴系统的谐响应分析 | 第76-79页 |
| 5.3.1 二阶主轴频率响应分析 | 第77-78页 |
| 5.3.2 三阶主轴频率响应分析 | 第78页 |
| 5.3.3 四阶主轴频率响应分析 | 第78-79页 |
| 5.4 本章小结 | 第79-81页 |
| 6 实验研究及分析 | 第81-89页 |
| 6.1 位移传感器灵敏度 | 第81-82页 |
| 6.2 高速电主轴系统的径向刚度实验测量 | 第82-85页 |
| 6.2.1 径向刚度的实验方法 | 第82-84页 |
| 6.2.2 实验结果及误差分析 | 第84-85页 |
| 6.3 高速电主轴系统的轴向刚度实验测量 | 第85-88页 |
| 6.3.1 轴向刚度的实验方法 | 第85-86页 |
| 6.3.2 实验结果及误差分析 | 第86-88页 |
| 6.4 实验与仿真的分析总结 | 第88-89页 |
| 结论 | 第89-91页 |
| 参考文献 | 第91-94页 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 | 第94-95页 |
| 致谢 | 第95-96页 |
