圓盤(pán)止推氣體靜壓軸承氣錘自激理論分析與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著科技高速發(fā)展，氣體靜壓軸承因?yàn)槠淠Σ凉牡?、溫升小和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在超精密加工領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。但同時(shí)氣體靜壓軸承也因其承載力小，剛度低和穩(wěn)定性差都限制了氣體軸承的應(yīng)用，為了提高承載力和剛度，通常提高供氣壓力或在軸承上增設(shè)均壓槽，但這樣又容易出現(xiàn)氣錘自激現(xiàn)象，表現(xiàn)為劇烈震動(dòng)并伴有嘯叫，因此探究氣錘自激的基理，提高氣體軸承的承載力，剛度等已經(jīng)成為靜壓氣體軸承技術(shù)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。本文結(jié)合圓盤(pán)止推氣體靜壓軸承，利用振動(dòng)數(shù)值模擬和振動(dòng)實(shí)驗(yàn)，

2、研究氣體靜壓軸承氣錘自激現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)理和影響因素，從而為氣體軸承的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。本文首先利用解析法研究氣錘自激問(wèn)題，運(yùn)用氣體潤(rùn)滑理論，建立氣體軸承-氣膜力的數(shù)學(xué)模型，以D.D.fuller氣體軸承穩(wěn)定判據(jù)為理論基礎(chǔ)，對(duì)圓盤(pán)止推靜壓軸承進(jìn)行解析推導(dǎo)，得出氣體靜壓軸承氣錘自激穩(wěn)定判定方程，并利用MATLAB進(jìn)行仿真，分析止推軸承各結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)氣錘自激的影響規(guī)律。
　　然后本文運(yùn)用數(shù)值法，在放棄解析法的各種假設(shè)條件的情況下，直接

3、通過(guò)求解系統(tǒng)狀態(tài)方程模擬氣錘自激現(xiàn)象，其具體求解過(guò)程：構(gòu)建氣體靜壓止推軸承氣錘振動(dòng)的數(shù)學(xué)模型，采用有限元法并通過(guò)MATLAB計(jì)算求解雷諾方程，得出氣膜厚度隨時(shí)間的變化關(guān)系，來(lái)判斷軸承氣錘自激的發(fā)生情況，并與解析法對(duì)比進(jìn)一步分析氣錘自激振動(dòng)現(xiàn)象的誘因。
　　最后本文通過(guò)自行設(shè)計(jì)構(gòu)建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，來(lái)驗(yàn)證氣錘自激振動(dòng)產(chǎn)生與節(jié)流孔個(gè)數(shù)、均壓槽深度，供氣壓力等因素的關(guān)系，驗(yàn)證關(guān)于圓盤(pán)止推氣體靜壓軸承氣錘自激的理論推導(dǎo)，為氣錘自激的研究提供指導(dǎo)。