基于滑移模型箔片动压气体止推轴承数值分析
发布时间：2021-11-25 07:55
箔片动压气体轴承是一种以柔性箔片结构作支承的自适应动压气体轴承。具有高转速、低功耗、结构相对简单、稳定性高等特点,在航空航天、高精密机床、低温制冷等无油润滑高速旋转机械领域有着广泛应用。从20世纪60年代以来,箔片径向气体轴承的箔片支承结构经过多次改进、优化,其轴承性能已大幅度提高。而箔片气体止推轴承因其结构复杂,发展相对缓慢,对其润滑气膜的研究也不够深入。而且随着现代加工精度的提高和轴承缩小化需求的出现,微间隙箔片气体止推轴承中存在的气流滑移效应轴承性能的影响越来越大。鉴于此,本文以波箔型动压气体止推轴承为研究对象,对其微小间隙下气流滑移对轴承性能的影响进行研究。首先,在柱坐标下建立适用于气体止推轴承的气膜压力控制Reynolds方程,采用有限体积法混合差分格式和SOR迭代法相结合对其进行求解。并将求解结果与文献对比验证本程序在无滑移边界条件下的准确性。接着在推导出一阶滑移修正和Wu新滑移修正后的气膜压力控制Reynolds方程,使用修正程序按照文献轴承参数其进行求解,并将一阶滑移修正结果与文献对比验证本程序在有滑移边界条件下的准确性。采用连续模型、一阶滑移修正模型和Wu新滑移修正模...
【文章来源】：上海应用技术大学上海市
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
气体轴承的三种形式
箔片气体轴承作为气体轴承的重要分支，早在 1906 年，Sundberg 在 neck-bearing(US Patent:No.835739) 专利中提出有关柔性表面轴承的概念。1928 年，A.A.Pollock 在英国 Thomson Houton 公司中发明了张紧型箔片径承[8]。而最早关于箔片气体轴承的理论研究是从针对油润滑轴承过渡来的。年，Blok 和 Van Roossom[9]首次通过对油轴承润滑研究发表了题为“Thbearing—A new departure in hydrodynamic lubrication”的文章，并在文中提foil bearing 这一概念。随后的人们很快意识到可以把这种技术应用到气体中。如图 1.2 所示，箔片气体轴承是一种新型的自作用式动压轴承[10]，以柔片作为支承面，并以周围空气作为润滑剂，由底层箔片、轴承壳和顶层箔片分组成。由底层箔片做支承，光滑的顶层箔片覆盖在底层箔片上，两层组合以一定倾斜角的形式与轴承表面构成收敛间隙，在产生动压效应的同时，为—轴承系统提供刚度和阻尼。另外在顶层箔片表面还有使用高温涂层技术处耐高温涂层，用来在高温启停时降低转子和轴承表面的摩擦损耗。
只能使用推力箔片轴承来平衡。 随生的轴承力对轴承系统的影响不可忽视。需要，对其工作原理的深入研究显得特箔片气体轴承动压气膜机理的研究起步的因素上没有深刻认识。为了更好的将对止推箔片气体轴承的结构及其静态特轴承的国内外研究现状轴承结构的发展被提出以来，提高轴承的承载力就成其径向气体轴承结构得到了不断的优化和要结构形式有多叶型、搭接型、张紧型型等径向箔片轴承。与之相比，箔片气，且要求的加工精度高，易磨损，这些原
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑稀薄气体效应的止推箔片轴承静特性分析[J]. 闫佳佳,刘占生,张广辉,韦继勤. 航空动力学报. 2016(06)
[2]微气体轴承润滑模型研究[J]. 张海军,杨琴. 嘉兴学院学报. 2009(06)
[3]基于有限差分法的动压气体止推轴承静态特性分析[J]. 周权,赵祥雄,陈汝刚,侯予. 润滑与密封. 2009(08)
[4]Study on lift-up speed of aerodynamic compliant foil thrust bearings[J]. 杨利花,石建华,刘恒,虞烈. Academic Journal of Xi’an Jiaotong University. 2007(01)
[5]新型弹性箔片动压气体止推轴承的理论研究[J]. 周权,侯予,崔明现,陈纯正. 西安交通大学学报. 2006(09)
[6]弹性箔片动压气体推力轴承承载性能研究[J]. 戚社苗,耿海鹏,郭海刚,虞烈. 润滑与密封. 2006(05)
[7]新型弹性箔片动压气体止推轴承的试验研究[J]. 林韶宁,李军,朱朝辉,侯予,陈纯正. 西安交通大学学报. 2005(07)
[8]新型弹性箔片动压气体止推轴承启停性能的研究[J]. 林韶宁,姚艳霞,朱朝辉,侯予,陈纯正. 润滑与密封. 2005(01)
[9]平箔式箔片止推气体轴承静特性的理论研究[J]. 熊联友,王 瑾,刘井龙,陈纯正. 润滑与密封. 2002(02)
[10]平箔动压止推气体轴承的试验研究[J]. 熊联友,陈纯正,王瑾. 润滑与密封. 2002(01)
博士论文
[1]具有表面微结构的箔片轴承—转子系统动力学特性[D]. 闫佳佳.哈尔滨工业大学 2018
硕士论文
[1]基于滑移模型静压气体轴承数值分析[D]. 李家贤.上海应用技术大学 2017
[2]弹性箔片气体动压推力轴承的静动态特性和热特性研究[D]. 刘良军.湖南大学 2015
[3]空气箔片轴承设计、制造及其静态和动态特性实验研究[D]. 王法义.湖南大学 2014
[4]弹性箔片动压气体止推轴承-转子系统动力学特性研究[D]. 闫佳佳.哈尔滨工业大学 2012
[5]波箔型动压径向气体轴承的性能研究[D]. 徐润.南京航空航天大学 2010
本文编号：3517714
【文章来源】：上海应用技术大学上海市
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
气体轴承的三种形式
箔片气体轴承作为气体轴承的重要分支，早在 1906 年，Sundberg 在 neck-bearing(US Patent:No.835739) 专利中提出有关柔性表面轴承的概念。1928 年，A.A.Pollock 在英国 Thomson Houton 公司中发明了张紧型箔片径承[8]。而最早关于箔片气体轴承的理论研究是从针对油润滑轴承过渡来的。年，Blok 和 Van Roossom[9]首次通过对油轴承润滑研究发表了题为“Thbearing—A new departure in hydrodynamic lubrication”的文章，并在文中提foil bearing 这一概念。随后的人们很快意识到可以把这种技术应用到气体中。如图 1.2 所示，箔片气体轴承是一种新型的自作用式动压轴承[10]，以柔片作为支承面，并以周围空气作为润滑剂，由底层箔片、轴承壳和顶层箔片分组成。由底层箔片做支承，光滑的顶层箔片覆盖在底层箔片上，两层组合以一定倾斜角的形式与轴承表面构成收敛间隙，在产生动压效应的同时，为—轴承系统提供刚度和阻尼。另外在顶层箔片表面还有使用高温涂层技术处耐高温涂层，用来在高温启停时降低转子和轴承表面的摩擦损耗。
只能使用推力箔片轴承来平衡。 随生的轴承力对轴承系统的影响不可忽视。需要，对其工作原理的深入研究显得特箔片气体轴承动压气膜机理的研究起步的因素上没有深刻认识。为了更好的将对止推箔片气体轴承的结构及其静态特轴承的国内外研究现状轴承结构的发展被提出以来，提高轴承的承载力就成其径向气体轴承结构得到了不断的优化和要结构形式有多叶型、搭接型、张紧型型等径向箔片轴承。与之相比，箔片气，且要求的加工精度高，易磨损，这些原
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑稀薄气体效应的止推箔片轴承静特性分析[J]. 闫佳佳,刘占生,张广辉,韦继勤. 航空动力学报. 2016(06)
[2]微气体轴承润滑模型研究[J]. 张海军,杨琴. 嘉兴学院学报. 2009(06)
[3]基于有限差分法的动压气体止推轴承静态特性分析[J]. 周权,赵祥雄,陈汝刚,侯予. 润滑与密封. 2009(08)
[4]Study on lift-up speed of aerodynamic compliant foil thrust bearings[J]. 杨利花,石建华,刘恒,虞烈. Academic Journal of Xi’an Jiaotong University. 2007(01)
[5]新型弹性箔片动压气体止推轴承的理论研究[J]. 周权,侯予,崔明现,陈纯正. 西安交通大学学报. 2006(09)
[6]弹性箔片动压气体推力轴承承载性能研究[J]. 戚社苗,耿海鹏,郭海刚,虞烈. 润滑与密封. 2006(05)
[7]新型弹性箔片动压气体止推轴承的试验研究[J]. 林韶宁,李军,朱朝辉,侯予,陈纯正. 西安交通大学学报. 2005(07)
[8]新型弹性箔片动压气体止推轴承启停性能的研究[J]. 林韶宁,姚艳霞,朱朝辉,侯予,陈纯正. 润滑与密封. 2005(01)
[9]平箔式箔片止推气体轴承静特性的理论研究[J]. 熊联友,王 瑾,刘井龙,陈纯正. 润滑与密封. 2002(02)
[10]平箔动压止推气体轴承的试验研究[J]. 熊联友,陈纯正,王瑾. 润滑与密封. 2002(01)
博士论文
[1]具有表面微结构的箔片轴承—转子系统动力学特性[D]. 闫佳佳.哈尔滨工业大学 2018
硕士论文
[1]基于滑移模型静压气体轴承数值分析[D]. 李家贤.上海应用技术大学 2017
[2]弹性箔片气体动压推力轴承的静动态特性和热特性研究[D]. 刘良军.湖南大学 2015
[3]空气箔片轴承设计、制造及其静态和动态特性实验研究[D]. 王法义.湖南大学 2014
[4]弹性箔片动压气体止推轴承-转子系统动力学特性研究[D]. 闫佳佳.哈尔滨工业大学 2012
[5]波箔型动压径向气体轴承的性能研究[D]. 徐润.南京航空航天大学 2010
本文编号：3517714
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