磁氣混合軸承中彈性箔片徑向動(dòng)壓氣體軸承的數(shù)值分析研究.pdf

1、主動(dòng)磁軸承是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品,是一種新型的高性能支承部件.主動(dòng)磁軸承具有無摩擦,無磨損,無需潤(rùn)滑以及壽命長(zhǎng)等一系列傳統(tǒng)的滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承無法比擬的突出優(yōu)點(diǎn).氣體軸承在高速支承,低摩擦、低功耗支承,高精密支承和特殊工況下的支承等領(lǐng)域內(nèi)有絕對(duì)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì).磁軸承和箔片氣體軸承都有本身固有的不足,單獨(dú)使用都存在一些問題.將兩者結(jié)合在一起,利用它們各自的優(yōu)點(diǎn)并克服對(duì)方的缺點(diǎn),將是軸承領(lǐng)域的新技術(shù),其性能要遠(yuǎn)比磁軸承或箔片氣體軸承的性能優(yōu)

2、越.雖然國(guó)外對(duì)磁氣混合軸承進(jìn)行了研究,但最大的缺點(diǎn)是箔片氣體軸承要占據(jù)很大的軸向空間,降低了轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)性能.該文研究了一種新型的磁氣混合軸承結(jié)構(gòu),其特點(diǎn)是將箔片氣體軸承集成在磁軸承的氣隙里面,不占據(jù)軸向空間,因此與國(guó)外的研究有本質(zhì)的區(qū)別.不僅軸向尺寸小,而且還可以提高轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)性能.該文在分析懸臂型彈性箔片徑向動(dòng)壓氣體軸承工作原理的基礎(chǔ)上,做了以下幾個(gè)方面的工作:(1)建立了懸臂型彈性箔片徑向動(dòng)壓氣體軸承的物理和數(shù)學(xué)模型,確立并求解了控

3、制方程,得到了靜、動(dòng)態(tài)性能的穩(wěn)定性分析方法,為數(shù)值分析懸臂型彈性箔片徑向動(dòng)壓氣體軸承奠定了基礎(chǔ).(2)建立了具有線性結(jié)構(gòu)剛度和阻尼的彈性箔片軸承模型,并對(duì)這一彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑(EHDL)問題建立了由非定?？蓧嚎s雷諾方程和彈性箔片平衡方程及其邊界條件組成的控制方程.(3)用有限元法數(shù)值分析了懸臂型彈性箔片徑向動(dòng)壓氣體軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)對(duì)軸承靜動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)定性的影響.推導(dǎo)了懸臂型彈性箔片徑向動(dòng)壓氣體軸承控制方程的有限元表達(dá)式,用Mat