軸向氣磁復(fù)合軸承的理論及試驗研究.pdf

1、當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，對一些裝置的軸系提出了更高的精度要求。超精密回轉(zhuǎn)軸系的研究水平，關(guān)系到宇航技術(shù)、精密機(jī)床和精密儀器儀表業(yè)的發(fā)展，是一個國家工業(yè)和軍事技術(shù)的綜合體現(xiàn)。能勝任構(gòu)成精密軸系的軸承,首推氣體軸承和磁軸承兩類。但這兩種軸承都存在著一定的缺陷，如氣體軸承不易控制；磁浮軸承承載能力低等。本文提出了一種結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力大、應(yīng)用前景廣的新型氣磁復(fù)合動壓止推軸承。
　　基于靜磁學(xué)理論建立了永磁磁浮軸承承載能力的理論模型，推導(dǎo)

2、出軸向永磁磁浮軸承承載能力與結(jié)構(gòu)參數(shù)、轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。利用MATLAB編程進(jìn)行可視化模擬計算，得出永磁軸承承載能力與軸承間隙的關(guān)系曲線，為永磁磁浮軸承的設(shè)計及性能測試奠定了理論基礎(chǔ)。
　　以氣體動壓原理為基礎(chǔ)建立了螺旋槽型氣體動壓推力軸承承載能力的理論模型，計算得出氣體動壓軸承的理論承載能力與轉(zhuǎn)速的關(guān)系。結(jié)果表明當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到12000r/min時，氣體動壓軸承的氣浮力理論值為21N。利用流體力學(xué)軟件(CFD)對氣槽內(nèi)空氣的流速及壓強(qiáng)

3、分布進(jìn)行仿真模擬，分析了了影響氣體動壓軸承承載能力的因素，特別是是軸承轉(zhuǎn)速與承載能力的關(guān)系。
　　實現(xiàn)氣磁復(fù)合動壓軸承組件的研制。在氣體動壓止推軸承的軸承上、下片內(nèi)分別嵌入直徑30mm，高7.95mm的圓柱形永磁體。氣體動壓軸承的上下片均采用45號鋼加工，外徑均為80mm，其中下片旋轉(zhuǎn)，上片只沿軸向竄動，氣體動壓軸承下片表面加工有螺旋形氣槽。
　　為了測試氣磁復(fù)合動壓軸承的性能，設(shè)計并搭建了氣磁復(fù)合動壓軸承測試試驗臺。該試驗