風力驅(qū)動氣體動壓軸承性能研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)及高科技的飛速發(fā)展，氣體潤滑技術(shù)正日益被人們重視。以氣體為潤滑劑的動壓軸承以其極小的摩擦系數(shù)，能夠獲得較高的運轉(zhuǎn)速度、回轉(zhuǎn)精度和無污染等優(yōu)點，在超精密機床測量儀器等的主軸支承中被廣泛應用。計算機技術(shù)的出現(xiàn)和高速發(fā)展為研究氣體動壓軸承的性能提供了有效的方法和手段。本文對氣體動壓軸承的性能進行了較為詳細的分析和研究。 論文首先從流體的連續(xù)方程、動量方程等出發(fā)，針對圓錐型螺旋槽動壓滑動軸承推導出了流體的動壓滑動軸承層流狀態(tài)

2、下的控制方程，以及控制方程的直角坐標形式和圓錐極坐標形式；由于圓錐軸承的特殊結(jié)構(gòu)以及軸承螺旋槽的存在，對控制方程的求解區(qū)域進行了保角變換和斜坐標變換，得到了直角坐標系和斜坐標系轉(zhuǎn)化式；螺旋槽的存在使得軸承的氣膜產(chǎn)生不連續(xù)變化，采用局部積分有限差分法在縱向和橫向推導出控制方程在斜坐標系的差分形式。其次對軸承的靜特性進行了分析，運用VB對軸承的靜特性進行了編程以及Matlab對最終的數(shù)據(jù)結(jié)果進行了處理和三維圖形的繪制，并對求解結(jié)果進行了分析

3、和研究。然后推導出了軸承的剛度系數(shù)和阻尼系數(shù)的計算公式和斜坐標系下擾動壓力的控制方程的差分表達式，并運用求解靜態(tài)控制方程的方法計算出了軸承的十八個動特性系數(shù)：運用對剛度系數(shù)和阻尼系數(shù)數(shù)值計算結(jié)果，對軸承的穩(wěn)定性進行了一定的探討，得出了動壓軸承的穩(wěn)定性判斷依據(jù)。最后，在理論分析和數(shù)值分析的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計了一臺風力驅(qū)動的圓錐型螺旋槽動壓軸承實驗臺，使之可以測量動壓軸承的各種性能參數(shù)。通過對軸承的數(shù)值計算結(jié)果驗證，螺旋槽軸承的性能計算運用有