太陽能熱聲發(fā)電機(jī)中氣體軸承的靜動態(tài)性能研究.pdf

1、靜壓氣體軸承具有運(yùn)轉(zhuǎn)平滑、精度高、壽命長、無污染、溫升小等優(yōu)點(diǎn)，從而廣泛應(yīng)用于高速、輕載、精密和超精密加工等場合。然而常見靜壓氣體軸承基本都需要外加體積龐大的氣源，對其推廣和使用有諸多不便。
　　本文設(shè)計(jì)和研究做水平往復(fù)運(yùn)動的靜壓氣體軸承，其工作在高壓密封的環(huán)境下，不需要外加氣源，是一種新型的氣體軸承。研究分析其穩(wěn)定性和承載力與軸承質(zhì)量和激勵頻率之間的關(guān)系，為后續(xù)研究開發(fā)和應(yīng)用做前期探索。具體做以下工作：
　　首先推導(dǎo)往復(fù)運(yùn)

2、動的氣體軸承氣浮振蕩問題的動力學(xué)模型，求出往復(fù)運(yùn)動問題的運(yùn)動狀態(tài)方程組，作為下面雷諾方程的邊界條件。以雷諾方程的穩(wěn)態(tài)無因次形式為基礎(chǔ)，應(yīng)用加權(quán)余量法，把二階偏微分方程降階為一階偏微分方程，放松其對插值函數(shù)連續(xù)度的要求；然后，采用有限單元法對氣膜劃分直角三角形單元網(wǎng)格，列寫氣膜壓力插值函數(shù)，對偏微分方程進(jìn)行插值變換并導(dǎo)出壓力方程組。
　　其次在在推導(dǎo)出靜壓氣體軸承氣浮振蕩數(shù)學(xué)模型和雷諾方程的有限元模型基礎(chǔ)上，對這兩個數(shù)學(xué)模型進(jìn)行連立

3、，確定兩者的連立求解過程，然后利用MATLAB軟件對運(yùn)動狀態(tài)方程組和壓力方程組進(jìn)行編程求解計(jì)算。該計(jì)算程序能計(jì)算不同質(zhì)量和激勵頻率下的氣體軸承的運(yùn)動狀態(tài)和承載能力。
　　對軸頸氣體軸承的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，分析質(zhì)量和激勵頻率對氣體軸承的穩(wěn)定性和承載特性的影響。并根據(jù)項(xiàng)目需要，分別討論不同的質(zhì)量和激勵頻率下質(zhì)量和激勵頻率與軸承穩(wěn)定性和承載特性的關(guān)系。
　　本課題的研究對進(jìn)一步完善氣體軸承理論具有一定的理論價(jià)值；對發(fā)展靜壓氣體軸承