小孔節(jié)流靜壓氣浮軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)特性研究.pdf

1、靜壓氣浮軸承是氣體軸承的常見形式之一，靜壓氣浮潤滑軸承由于運轉(zhuǎn)速度高、回轉(zhuǎn)精度高、潤滑潔凈環(huán)保等優(yōu)點，逐漸被廣泛應(yīng)用于精密行業(yè)、低溫壓縮行業(yè)、食品工業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)、核工業(yè)、航空航天等領(lǐng)域。但是靜壓氣體軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在外界激勵作用下容易產(chǎn)生振動問題，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達到系統(tǒng)的固有頻率發(fā)生共振時，易使軸頸與軸承接觸，從而影響設(shè)備的安全可靠的運行，甚至?xí)霈F(xiàn)嚴(yán)重的抱軸事故。
　　為改善氣體軸承的性能，提高氣浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的安全性、可靠性，本文

2、進行了如下研究工作：
　　首先，本文在綜述了國內(nèi)、外氣體靜壓軸承的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上對氣體靜壓軸承基本原理進行了概述，根據(jù)小孔節(jié)流靜壓氣浮軸承的工作狀況，作了若干假設(shè)，在此基礎(chǔ)上導(dǎo)出了描述氣膜壓力場的二維可壓縮Reynolds方程。通過有限差分將該方程離散化，將氣體潤滑問題表達為一組非線性方程組，并采用Newton迭代進行求解，為了改善求解效率，采用超松弛迭代進行求解。然后編制了軸承的節(jié)點壓力數(shù)組及承載力、靜剛度、氣體質(zhì)量

3、流量等靜態(tài)性能指標(biāo)的計算程序，最后對計算結(jié)果進行了詳細的理論分析。結(jié)果表明基于有限差分法的氣體靜壓軸承的數(shù)值計算具有計算速度較快，方法簡單，易于實現(xiàn)的優(yōu)點。
　　其次，采用有限元方法建立某透平膨脹機轉(zhuǎn)子-小孔節(jié)流靜壓氣浮軸承系統(tǒng)動力學(xué)模型，形成剛度矩陣和質(zhì)量矩陣，采用Newmark方法進行求解氣浮軸承支撐的軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的突加不平衡響應(yīng)，得出了激勵力對轉(zhuǎn)子穩(wěn)態(tài)不平衡響應(yīng)的影響。最后，對小孔節(jié)流靜壓氣浮軸承進行了試驗研究。對試驗裝置