懸臂型箔片徑向氣體動(dòng)壓軸承的性能分析.pdf

1、懸臂型箔片氣體動(dòng)壓軸承以氣體作為潤(rùn)滑劑，摩擦損耗小，特別適合于高速旋轉(zhuǎn)支撐，有著廣闊的應(yīng)用前景。在國(guó)外，此種軸承已廣泛應(yīng)用于軍事領(lǐng)域和透平膨脹機(jī)等高速旋轉(zhuǎn)設(shè)備上。但由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，研究困難，加工成本高，其在國(guó)內(nèi)的發(fā)展還一直處于研究階段，還未進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)。因此，積極開(kāi)展對(duì)這種軸承的深入研究有著很重要的現(xiàn)實(shí)意義。本論文以彈性力學(xué)、摩擦學(xué)、有限差分法等相關(guān)知識(shí)為基礎(chǔ)，對(duì)懸臂型箔片徑向氣體動(dòng)壓軸承的靜特性，溫度場(chǎng)和動(dòng)特性進(jìn)行了比較深入的分析，為

2、以后懸臂型箔片氣體動(dòng)壓軸承的研究提供一定的理論依據(jù)。
　　本論文主要做了以下工作：
　　第一，對(duì)氣體軸承的主要部件——箔片的變形進(jìn)行深入分析。運(yùn)用彈性力學(xué)中柱形薄殼變形的有矩理論來(lái)求解箔片的彈性變形，通過(guò)柱殼微元的平衡微分方程、變形幾何方程、物理方程聯(lián)立求得軸承中箔片的變形方程。為進(jìn)一步求解軸承的各項(xiàng)性能打下基礎(chǔ)。
　　第二，以流體潤(rùn)滑理論為基礎(chǔ)，推導(dǎo)得出了可壓縮性流體的非定常雷諾方程，并用有限差分法求解此方程，得出剛

3、性面軸承的氣膜壓力分布，然后將箔片的變形對(duì)軸承的氣膜壓力分布的影響考慮進(jìn)來(lái)，得出懸臂型徑向氣體動(dòng)壓軸承的氣膜壓力分布，并以此為基礎(chǔ)分析軸承的靜特性。為求解軸承的溫度場(chǎng)和動(dòng)特性提供前提。
　　第三，依據(jù)能量方程，建立懸臂型徑向氣體動(dòng)壓軸承的溫度場(chǎng)模型，并用有限差分法求解，然后將溫度對(duì)軸承性能的影響考慮進(jìn)來(lái)，得出軸承在工作區(qū)域內(nèi)的溫度分布。
　　第四，以軸承動(dòng)特性的概念為出發(fā)點(diǎn)，建立適于研究懸臂型動(dòng)壓徑向氣體軸承的阻尼和剛度的數(shù)