小型徑向靜壓氣浮軸承的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著微小型發(fā)動(dòng)機(jī)向著更高轉(zhuǎn)速和效率的方向發(fā)展，傳統(tǒng)的機(jī)械滾子軸承已經(jīng)很難滿足工作要求，而氣浮軸承是很有希望解決此問(wèn)題的支承方案。因此，本文以適合微小型發(fā)動(dòng)機(jī)所使用的徑向靜壓氣浮軸承開(kāi)展了研究。 首先，通過(guò)理論計(jì)算，確定了待研究的徑向氣浮軸承尺寸。在此基礎(chǔ)之上綜合加工制造和結(jié)構(gòu)精度兩方面的因素，設(shè)計(jì)并制造了靜壓氣浮軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)。同時(shí)，對(duì)位移測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)壓系統(tǒng)以及高速傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試和安裝。最后整合各個(gè)分系統(tǒng)完成靜壓氣浮軸承實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

2、 其次，為了保證實(shí)驗(yàn)中位移測(cè)量的準(zhǔn)確性，對(duì)電渦流位移傳感器進(jìn)行了標(biāo)定了實(shí)驗(yàn)，確定了標(biāo)定系數(shù)和誤差范圍。 然后，在無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下進(jìn)行了直徑的靜態(tài)徑向氣浮軸承的實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)中分別進(jìn)行了不同供氣壓力、不同載荷、不同長(zhǎng)徑比、不同節(jié)流孔孔徑、不同節(jié)流孔開(kāi)孔位置以及不同半徑間隙6種因素對(duì)徑向靜壓氣浮軸承承載力、剛度和耗氣量的研究。并給出了實(shí)驗(yàn)中使用的直徑，半徑間隙的徑向靜壓氣浮軸承的最佳特征參數(shù)為：長(zhǎng)徑比L/D=1.17，節(jié)流孔孔

3、徑，開(kāi)孔位置l=L/3（雙排，每排8孔均布）。本文實(shí)驗(yàn)的氣浮軸承方案可以支撐典型的11厘米直徑發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子（重約300g，過(guò)載約2.5倍時(shí)偏心率<0.35）。 最后，采用高速電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源對(duì)直徑，半徑間隙的徑向靜壓氣浮軸承進(jìn)行了動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)，證明了在低轉(zhuǎn)速情況下，軸承仍是以靜壓支撐、潤(rùn)滑為主，動(dòng)壓效應(yīng)可以忽略。同時(shí)通過(guò)對(duì)徑向氣浮軸承動(dòng)壓效果的數(shù)值模擬，也驗(yàn)證了上述結(jié)論，并由數(shù)值模擬給出了若干氣浮軸承方案的運(yùn)轉(zhuǎn)特性，其中典型氣浮軸承在轉(zhuǎn)