多孔質(zhì)氣體潤滑軸承設(shè)計理論與實驗方法.pdf

1、氣體靜壓軸承由于回轉(zhuǎn)精度高、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、摩擦小、使用壽命長等優(yōu)點廣泛應(yīng)用于航空、航天領(lǐng)域的超精密機械、精密量儀和慣性測試設(shè)備上。由于多孔質(zhì)材料的特殊性，可以提供成千上萬的微孔作為軸承節(jié)流器，因而多孔質(zhì)氣體靜壓軸承具有很高的承載能力和靜態(tài)剛度。本文以研制開發(fā)適用于氣體潤滑的多孔質(zhì)靜壓軸承為目的，在理論分析和材料實驗的基礎(chǔ)上，建立了多孔質(zhì)氣體靜壓軸承的承載能力、靜態(tài)剛度及質(zhì)量流量的數(shù)學(xué)模型和理論計算公式，并利用粉末冶金工藝制備適于多孔質(zhì)軸承的

2、多孔青銅材料。論文取得了如下研究成果：
　　 基于粘性不可壓縮流體的Reynold方程和流體在多孔質(zhì)內(nèi)部流動的Darcy定律，系統(tǒng)地論述了多孔質(zhì)氣體潤滑軸承不同區(qū)域的流動特性，提出了流體在多孔質(zhì)內(nèi)部和氣膜間隙的壓力分布方程，并得到這兩個流動區(qū)域的壓力分布方程是相互耦合的這一重要結(jié)論。
　　 闡明渦動失穩(wěn)是影響多孔質(zhì)軸承動態(tài)穩(wěn)定性的主要因素，利用線性擾動法對多孔質(zhì)靜壓軸承中氣體潤滑的連續(xù)方程求解，得到動態(tài)下軸承穩(wěn)定的臨界質(zhì)

3、量，并以此為穩(wěn)定性判據(jù)，為多孔質(zhì)軸承設(shè)計提供了參數(shù)的優(yōu)化范圍。在此基礎(chǔ)上，提出了一種新的利用不同滲透率的雙層多孔質(zhì)結(jié)構(gòu)提高軸承的動態(tài)穩(wěn)定性的方法，并通過理論分析證實了這一方法的可行性。
　　 分別采用解析法和數(shù)值法研究多孔質(zhì)氣體靜壓軸承的壓力場分布，研究結(jié)果表明后者在求解效率和計算精度方面要遠優(yōu)于前者，利用FLUENT軟件對止推軸承和徑向軸承的壓力分布情況進行的仿真研究，進一步證實這一結(jié)論。
　　 利用粉末冶金方法制備多