波箔型氣體動壓軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)特性研究.pdf

1、波箔型軸承是一種采用柔性支承表面的自作用式氣體動壓軸承,結(jié)合耐高溫固體潤滑技術(shù),使之具有許多優(yōu)異特點:轉(zhuǎn)速高、無污染、自適應(yīng)好、工作溫度范圍寬、結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好以及壽命長等。箔片軸承在航空航天、國防、精密制造、低溫制冷等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景和巨大的經(jīng)濟(jì)價值。然而,由于箔片軸承自身結(jié)構(gòu)和氣彈耦合問題的復(fù)雜性,其動靜態(tài)性能的研究一直處于不斷完善的過程中。
　　考慮氣體可壓縮性和箔片彈性變形建立第一代波箔型徑向氣體軸承理論分析模型;

2、采用有限差分法和松弛迭代法耦合求解氣膜厚度方程以及壓力控制Reynolds方程;氣膜壓力、氣膜厚度以及載荷數(shù)值計算結(jié)果與國外文獻(xiàn)對比,表明模型的精確性。
　　對波箔型軸承進(jìn)行靜態(tài)特性分析:計算得到了氣膜壓力、氣膜厚度、承載力、偏位角以及摩擦力矩等隨轉(zhuǎn)速、長徑比的變化規(guī)律;對比箔片軸承和剛性表面軸承氣膜壓力和氣膜厚度分布特點,表明箔片軸承具有更高的承載力和穩(wěn)定性。
　　采用攝動法并結(jié)合氣體潤滑Reynolds方程,考慮氣體可壓

3、縮性、箔片變形以及箔片摩擦等因素推導(dǎo)出箔片軸承動態(tài)系數(shù)計算微分方程組。采用有限差分法和松弛迭代法耦合求解,獲得波箔型氣體軸承的動態(tài)系數(shù)。將所得結(jié)果與已公布的實驗對比,證明了該模型的合理性和精確性。分析了波箔型軸承動態(tài)特性隨轉(zhuǎn)速、偏心率、渦動頻率、長徑比以及箔片柔度系數(shù)和摩擦系數(shù)的變化規(guī)律。
　　建立了波箔型氣體軸承-Jeffcott剛性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)方程,運用Newmark-β數(shù)值方法分析轉(zhuǎn)速、偏心率、不平衡量、半徑間隙以及波箔