基于多孔集成節(jié)流器的氣浮軸承性能研究.pdf

1、氣浮軸承具有高精度、無污染、壽命長、工作穩(wěn)定、摩擦小和無發(fā)熱現象等優(yōu)點，被廣泛應用于各行各業(yè)，但與此同時，承載力低，剛度差等因素卻無時無刻不在限制著它的使用范圍，因此，國內外專家學者對氣浮軸承展開了深入的研究，提出了諸多設計方案并研究出許多理論成果，使氣浮軸承的性能逐漸改善。
　　本文設計出一種由多個節(jié)流孔組成的新型節(jié)流器，稱其為多孔集成節(jié)流器，并對含這種新型節(jié)流器的氣浮軸承性能展開研究。論文首先介紹了氣浮軸承的工作原理、優(yōu)缺點以

2、及國內外研究現狀。其次根據N-S方程推導出氣體潤滑控制方程，使用有限差分法對氣體潤滑控制方程進行離散化，并用MATLAB軟件對離散化后的控制方程進行數值求解，求得圓形多孔集成節(jié)流器氣浮軸承的承載力和剛度，通過和傳統(tǒng)的單孔節(jié)流器氣浮軸承比較，在相同的節(jié)流面積下，多孔集成節(jié)流器的氣浮軸承具有更好的承載力和剛度；多孔集成節(jié)流器中節(jié)流孔數量越多，氣浮軸承的承載力越大；使用新的算法求得帶均壓槽的矩形多孔集成節(jié)流器氣浮軸承的氣膜內壓力分布，經過對計

3、算結果的研究分析發(fā)現：在氣膜間隙較小時，均壓槽具有很好的保持氣體壓力作用，從而提高了氣浮軸承的承載力。然后使用FLUENT軟件對節(jié)流孔出口處的流場進行了仿真分析，得到節(jié)流孔出口處壓力最小值位于節(jié)流孔邊緣靠外一點；氣膜內壓力值隨著半徑的增加，先陡降再迅速回升，最后呈線性下降；在節(jié)流孔出口處氣膜上、下表面出現壓力差，氣膜間隙越小，上、下表面壓力值趨于一致處距節(jié)流孔中心距離越近；節(jié)流孔出口處氣旋大小和氣膜上表面壓力降幅與氣膜間隙成正比的結論,