基于单供气孔静压气体球轴承润滑机理及承载性能研究

发布时间：2021-01-24 18:28

　　随着社会的发展和科学技术的不断进步,以气体为润滑剂的轴承以其极小的摩擦系数,在精密、超精密加工,高速运转、食品加工和现在比较热门的微型发动机方面,空气轴承具有很广泛的应用前景。但是,对气体轴承载性能的研究以及性能的测试研究,进展比较缓慢,大大制约着空气轴承的推广应用。专用分析软件的出现和高性能计算机的推出,为求解轴承设计中的非线性方程和对轴承性能的模拟提供了一个有效的途径。本文对气体轴承模型的理论推导和数值模拟及其实验方法进行了比较详细的研究和阐述。首先,本文以单供气孔静压球面气体轴承为例,进行模型建立。利用雷诺方程推导出轴承承载能力方程,推导出轴承的承载能力W、气体质量流量m和刚度K表达式。通过加入边界条件,采用差分法对雷诺方程进行数值求解。利用MATLAB编程、计算,最终求得了气膜内各处的压力分布。其次,笔者在GAMBIT中对气膜建立模型、网格划分,之后用FLUENT进行仿真,通过改变轴承结构参数和气体参数,得到了不同参数下轴承承载性能图形。这些图形直观明了,有利用加深设计人员对轴承性能的认识,对轴承设计者有很大的帮助。之后对软件模拟的结果进行处理,得到了不同参数下对轴承性能的影响... 

【文章来源】：武汉科技大学湖北省

【文章页数】：52 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

圆柱气体轴承结构示意图

2.2 球轴承结构示意图的气体经节流孔流入气膜，孔后的压力下降为 Pd ，因为球面是后的压力是互相相等的。气体从节流孔后流出后分为二路，一一路向外径2θ 圆锥外边界流入大气。气体压力则自节流孔后方处的环境压力 Pa。由 Pd 逐渐变为 Pa 的压力形成球面轴承的承力与球窝内包角1θ 、球窝外包角2θ 、节流孔分布锥角0θ 、半数目 n 有关。止推轴承

图 2.4 小孔节流示意图度，d0 为小孔直径，一般取为 0.15~0.6mm。特征，在轴承上开了一个小气腔 d1。其节流面是环形节流，还要求 ^2/400πd h> A=πd。若，使节流圆周在气腔内围成的环形面积 πd ( h+：截面为最小面积，节流方式才是简单孔节流。度 h 有关。如果轴承实际工作中不满足上式，则们可知：≤ kdpβ121当

【参考文献】：
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博士论文
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本文编号：2997719