增壓器渦輪轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡機(jī)氣浮式主軸研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代社會(huì)對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放要求的不斷提高，渦輪增壓器已經(jīng)被廣泛的從柴油機(jī)領(lǐng)域普及到汽油機(jī)領(lǐng)域。渦輪轉(zhuǎn)子作為增壓器主要部件，其動(dòng)平衡性能一直是渦輪增壓器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題，也是決定汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能的重要問題之一。
　　 本文設(shè)計(jì)了一種基于氣體潤滑技術(shù)的渦輪轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡機(jī)的主軸系統(tǒng)，為渦輪轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡提供了一種新的支承方式。與其它的支承相比，氣浮式支承具有速度高、精度高、摩擦低、功耗低、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。而且氣浮支承與增壓器渦

2、輪轉(zhuǎn)子采用的全浮動(dòng)軸承相類似，可以在渦輪轉(zhuǎn)子實(shí)際的工況下進(jìn)行動(dòng)平衡，進(jìn)而大大提高動(dòng)平衡精度。
　　 為了實(shí)現(xiàn)渦輪轉(zhuǎn)子的氣浮支承結(jié)構(gòu)，首先對(duì)靜壓氣體潤滑技術(shù)與動(dòng)平衡技術(shù)進(jìn)行深入的理論研究，并對(duì)氣浮支承的氣體靜壓軸承的承載力、剛度和氣體消耗量的計(jì)算進(jìn)行了分析。考慮到渦輪轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡時(shí)，所承受的載荷情況，氣浮支承結(jié)構(gòu)采用了雙支點(diǎn)單端止推型的浮動(dòng)結(jié)構(gòu)，建立了渦輪轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡機(jī)氣浮式主軸的整體設(shè)計(jì)方案。
　　 然后利用計(jì)算機(jī)流體動(dòng)力學(xué)

3、軟件FLUENT軟件對(duì)氣浮支承的徑向和止推氣體靜壓軸承進(jìn)行了仿真模擬，得到了軸承內(nèi)部氣體流動(dòng)的壓力分布圖、速度矢量圖和XY散點(diǎn)圖等。并研究了氣體靜壓軸承在不同供氣壓力下，節(jié)流孔孔徑、外形尺寸、節(jié)流孔開孔位置、平均氣膜厚度等參數(shù)對(duì)軸承承載性能和氣體質(zhì)量流量的影響關(guān)系。確定了動(dòng)平衡機(jī)主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最佳參數(shù)。
　　 最后，本文在研制的渦輪轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡機(jī)氣浮式主軸的實(shí)驗(yàn)裝置上，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。分析了主軸的承載性能和氣體質(zhì)量流量。并將徑向承