軸向氣磁復合軸承的理論及試驗研究.pdf

1、當前科學技術(shù)的突飛猛進，對一些裝置的軸系提出了更高的精度要求。超精密回轉(zhuǎn)軸系的研究水平，關(guān)系到宇航技術(shù)、精密機床和精密儀器儀表業(yè)的發(fā)展，是一個國家工業(yè)和軍事技術(shù)的綜合體現(xiàn)。能勝任構(gòu)成精密軸系的軸承,首推氣體軸承和磁軸承兩類。但這兩種軸承都存在著一定的缺陷，如氣體軸承不易控制；磁浮軸承承載能力低等。本文提出了一種結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力大、應用前景廣的新型氣磁復合動壓止推軸承。
　　基于靜磁學理論建立了永磁磁浮軸承承載能力的理論模型，推導

2、出軸向永磁磁浮軸承承載能力與結(jié)構(gòu)參數(shù)、轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。利用MATLAB編程進行可視化模擬計算，得出永磁軸承承載能力與軸承間隙的關(guān)系曲線，為永磁磁浮軸承的設計及性能測試奠定了理論基礎。
　　以氣體動壓原理為基礎建立了螺旋槽型氣體動壓推力軸承承載能力的理論模型，計算得出氣體動壓軸承的理論承載能力與轉(zhuǎn)速的關(guān)系。結(jié)果表明當轉(zhuǎn)速達到12000r/min時，氣體動壓軸承的氣浮力理論值為21N。利用流體力學軟件(CFD)對氣槽內(nèi)空氣的流速及壓強

3、分布進行仿真模擬，分析了了影響氣體動壓軸承承載能力的因素，特別是是軸承轉(zhuǎn)速與承載能力的關(guān)系。
　　實現(xiàn)氣磁復合動壓軸承組件的研制。在氣體動壓止推軸承的軸承上、下片內(nèi)分別嵌入直徑30mm，高7.95mm的圓柱形永磁體。氣體動壓軸承的上下片均采用45號鋼加工，外徑均為80mm，其中下片旋轉(zhuǎn)，上片只沿軸向竄動，氣體動壓軸承下片表面加工有螺旋形氣槽。
　　為了測試氣磁復合動壓軸承的性能，設計并搭建了氣磁復合動壓軸承測試試驗臺。該試驗