精密離心機(jī)氣體軸承承載特性及穩(wěn)定性研究.pdf

1、精密離心機(jī)作為慣性儀表中加速度計的專用標(biāo)定設(shè)備，對主軸回轉(zhuǎn)精度要求極高。傳統(tǒng)的軸承潤滑方式無法滿足其精度要求，氣體軸承因具有摩擦小、工作精度高、工作范圍廣等優(yōu)點，在精密離心機(jī)系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。但是與傳統(tǒng)軸承相比，氣體軸承存在承載能力弱、穩(wěn)定性差等缺點。因此，研究氣體軸承的承載特性及運(yùn)行時的穩(wěn)定性，對保證精密離心機(jī)系統(tǒng)的標(biāo)定精度具有重要意義。本文以10_6精密離心機(jī)氣體軸承為研宄對象，基于數(shù)值模擬技術(shù)對其承載特性及穩(wěn)定性展開研究，主要包

2、括以下幾個方面的內(nèi)容：
　　(1)精密離心機(jī)氣體軸承承載特性研究?；跀?shù)值模擬技術(shù)研究了氣體軸承流場跨尺度特征、動壓效應(yīng)、可壓縮性。通過對比實驗數(shù)據(jù)，分析了其對氣體軸承流場計算的影響，確定了離心機(jī)氣體軸承數(shù)值模擬技術(shù)細(xì)節(jié)。通過對稱邊界及循環(huán)對稱邊界對10_6精密離心機(jī)氣體軸承建模。從氣體軸承流場壓力波動特性入手，研究了供氣壓力、偏心量、姿態(tài)角對氣體軸承承載力與剛度的影響。
　　(2)精密離心機(jī)軸承轉(zhuǎn)子耦合作用下回轉(zhuǎn)誤差研宄。

3、針對軸承-轉(zhuǎn)子耦合系統(tǒng)，通過擬合方法獲得了考慮偏心和供氣壓力的氣體軸承承載非線性模型，并基于有限元方法建立了軸承-轉(zhuǎn)子耦合作用下的動力學(xué)模型，對重力、不平衡量、非線性氣膜力作用下的轉(zhuǎn)子動力學(xué)進(jìn)行耦合計算。分析了轉(zhuǎn)速、供氣壓力、質(zhì)量偏心對轉(zhuǎn)子運(yùn)動的影響。計算得到了不同因素作用下轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)誤差。在小偏心擾動下，轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)誤差很小，能很好滿足精密離心機(jī)主軸回轉(zhuǎn)精度要求。
　　(3)精密離心機(jī)氣體軸承微幅自激振動研究。采用大渦模擬分析氣體軸承