新型徑向動壓波箔氣體軸承的動態(tài)性能實驗研究.pdf

1、波箔軸承作為傳統(tǒng)氣體動壓軸承的最新一代的繼承者，以其高轉(zhuǎn)速、高承載力及良好的穩(wěn)定性被廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代旋轉(zhuǎn)機械中。隨著科技快速發(fā)展，人們對波箔軸承的服役要求變得越來越高，對軸承抵御擾動的能力也提出了更高的要求。新型波箔軸承通過箔片結(jié)構(gòu)上的調(diào)整，提高了軸承綜合性能。本文以新型分離式波箔軸承動特性實驗研究為主，建立實驗臺，研究不同擾動工況對軸承動特性的影響規(guī)律。
　　在考慮摩擦的條件下采用多自由度梁單元建立了波箔片變形分析模型，通過對模型

2、的求解獲得箔片的靜變形，為軸承箔片靜剛度的精確求解提供支持。同時，設(shè)計箔片靜剛度測試實驗臺，測試、比較了不同材料、結(jié)構(gòu)及固定方式對箔片靜剛度的影響，并將實驗結(jié)果與理論計算結(jié)果進行對比。研究表明，箔片的材料、結(jié)構(gòu)及固定方式都會對其靜剛度產(chǎn)生很大影響，所建立的箔片靜剛度求解模型計算結(jié)果和實驗數(shù)據(jù)一致。
　　改進徑向動壓波箔軸承動、靜特性測試實驗臺，選取不同材料和結(jié)構(gòu)的箔片軸承作為研究對象，測試了軸承的靜態(tài)及動態(tài)性能。對軸承偏位角及靜剛

3、度進行了計算，通過實驗測量軸承的靜態(tài)偏位角、靜剛度及摩擦轉(zhuǎn)矩；應(yīng)用最小二乘法與線性疊加法建立軸承動特性系數(shù)提取模型，測試了軸承在動態(tài)擾動下的剛度和阻尼系數(shù)、軸心軌跡。在轉(zhuǎn)子靜止狀態(tài)下對箔片的動特性系數(shù)也進行了測量，并與軸承的對應(yīng)項進行比較。通過對實驗結(jié)果的分析，研究了激振頻率、靜態(tài)載荷及軸頸轉(zhuǎn)速對軸承動態(tài)性能的影響。實驗結(jié)果表明，軸承的靜態(tài)偏位角、摩擦轉(zhuǎn)矩受靜載荷影響較大，激振頻率、軸頸轉(zhuǎn)速及靜態(tài)載荷對軸承的動特性系數(shù)及軸心渦動影響顯著