基于牛顿迭代法的波箔型止推轴承不对中特性分析

发布时间：2020-12-05 07:21

　　为研究波箔型气体轴承运行过程中偏角不对中对轴承性能的影响,选择波箔气体止推轴承作为研究对象,从Reynolds控制方程出发,研究偏角不对中情况下,轴承各个部分的气膜厚度分布情况;结合边界条件,运用牛顿迭代算法计算得到气膜压力分布,进一步分析不对中对波箔止推轴承的承载能力和摩擦力矩的影响。研究结果表明:偏角不对中对于波箔止推轴承的性能有较大影响;随着偏角的增大,最大气膜压力增加,轴承的压力分布越来越不均匀,轴承摩擦力矩增大,系统稳定性大幅降低,但承载能力有一定增强;当偏角过大时,不能得到收敛的结果,轴承几乎失效,对比正常运行的波箔型止推轴承,性能大幅下降;扇形箔数量的增加会导致轴承的承载能力与稳定性均减小。 

【文章来源】：润滑与密封. 2020年05期 第7-17页 北大核心

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【部分图文】：

波箔止推轴承结构

轴承座表面均匀分布有多个扇形箔,如图2所示,每个扇形箔有3个区域:最大间隙区域,楔形区域和基座区域[10]。每个扇形箔片具有相同的结构,楔形区域占据扇形箔片的比例相同,当轴承-转子系统正常运转时,每个扇形箔的压力分布和气膜厚度分布相同。为了简化问题,润滑气体假设为理想等温气体。动压气体止推轴承的Reynolds控制方程[11]可以表示为

式中:β是单个扇形箔的角度;b为倾斜面所占比例,也称为节距比。轴承-转子系统对中稳定运行时,轴颈正对着轴承中心,气膜厚度h仍满足膜厚表达式(4),如图4所示。


本文编号：2899102