大行程高精度直线伺服进给单元作为机床的关键组成部分,已成为制约超精密加工质量进一步提升的主要因素之一。基于传统滚动接触组件的进给单元由于接触磨损、低速爬行等缺点难以实现大行程高精度直线进给运动;基于宏微复合驱动的进给单元虽能满足大行程和高精度要求,但存在非线性迟滞等问题;液体静压传动组件特有的高刚度、高精度和低摩擦传动特性虽能弥补滚动接触组件的缺陷,但不能解决驱动端固有的低速爬行问题,且在极低速进给时,液体静压传动组件摩擦会加剧这一问题。驱动端电机由于非线性摩擦而导致的低速蠕动现象只在低转速区间内出现,当电机的转速超过该区间临界值时,这种现象便会消失。因此,本文导师基于差速复合原理,提出了一种“新型基于双驱液体静压丝杠螺母副的微量进给单元”,原理上可通过驱动丝杠和螺母以高转速、低差速同步转动实现大行程稳定极低速进给运动。本文围绕双驱液体静压丝杠螺母副静动态特性分析展开研究,建立了双驱液体静压丝杠螺母副油膜流动模型,设计了基于有限差分法的油膜流动模型求解算法,着重分析了螺母偏移和倾斜影响下不同节流方式双驱液体静压丝杠螺母副静动态特性变化以及螺母与节流器参数对静动态特性的影响。本文的主要内容包括:(1)建立了双驱液体静压丝杠螺母副油膜流动模型。为对比不同节流方式双驱液体静压丝杠螺母副静动态特性差异,设计了毛细管节流式和PM节流式双驱液体静压丝杠螺母副结构。基于等效非闭合环形面,将螺旋面形状油膜流动问题降维转化为环形油膜流动问题。利用退化的Navier-Stokes方程,并结合质量守恒方程和壁面无滑移边界条件,推导了螺旋面形状油膜流动控制方程,并给出了双驱液体静压丝杠螺母副静动态特性参数计算公式。(2)设计了基于有限差分法的油膜流动模型求解算法。推导了基于有限差分法、有限体积法和有限元法数值求解雷诺方程的迭代公式或方程组。考虑不同数值计算方法的优缺点,选择了基于有限差分法设计油膜流动模型求解算法,利用MATLAB软件编程实现了对油膜流动模型的求解,并通过与历史文献数据和Fluent仿真计算结果比对验证了迭代程序的有效性。(3)分析了螺母偏移和倾斜影响下不同节流方式双驱液体静压丝杠螺母副静动态特性变化。利用齐次变换矩阵建立了考虑螺母偏移和倾斜的油膜厚度模型,分析了不同螺母偏移和倾斜组合下毛细管节流式和PM节流式双驱液体静压丝杠螺母副轴向承载性能、轴向刚度和轴向阻尼特性变化规律,并对比了双驱液体静压丝杠螺母副与传统丝杠单驱液体静压丝杠螺母副静动态特性差异。(4)分析了螺母与节流器参数对不同节流方式双驱液体静压丝杠螺母副静动态特性的影响。研究了螺母油腔数量、螺距、牙型半角和油腔包角对轴向承载性能、轴向刚度和轴向阻尼特性的影响,毛细管节流器与PM节流器供油压力、节流系数、初始流量以及比流量对轴向承载性能、轴向刚度和轴向阻尼特性的影响。