机械工程学报

作者：陈刚利, 俞利庆, 崔海龙, 刘聪, 陈开强

单位：中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 绵阳 621900

关键词：液体静压导轨,自补偿,油膜刚度,理论建模,优化设计；

基金：国家自然科学基金(52105129, 52322510, 52075506)、中国工程物理研究院院长基金(YZJJZQ2022009)和四川省自然科学基金(2023NSFSC1947)资助项目，第二十七届中国科协年会学术论文。

液体静压导轨是各类精密和超精密机床的核心功能部件，其油膜刚度是影响机床加工精度的关键性能指标。为提升三线槽式自补偿液体静压导轨的支承性能，提出了油膜刚度的准确计算与快速优化设计方法。设计了三线槽式自补偿液体静压滑块及导轨原理样机，基于液压欧姆定律和流量守恒条件建立了油膜刚度的理论模型，并通过数值模拟验证了其准确性。建立了油膜刚度最优化问题的数学模型，然后采用遗传算法对其进行求解，优化后的油膜刚度提高了约31.6%。设计并搭建了三线槽式自补偿液体静压导轨原理样机的油膜刚度测试系统，试验结果进一步验证了油膜刚度理论模型的准确性及优化设计的有效性。采用理论建模、数值模拟和试验测试相结合的方法对三线槽式自补偿液体静压导轨的油膜刚度进行了优化设计研究，实现了油膜刚度的准确计算与快速优化设计，为液体静压导轨支承性能的提升奠定了理论基础与技术支撑。

来源：2025年第5期

《机械工程学报》期刊编辑部

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