氣體軸承—轉子系統(tǒng)動力學特性初步研究.pdf

1、對于外徑為60毫米微型發(fā)動機，轉子系統(tǒng)所采用的軸承為氮化硅微型陶瓷滾珠軸承，工作轉速可以達到20萬轉/分。對于更小的，比如外徑40毫米的微型發(fā)動機，轉子的工作轉速約為40萬轉/分左右，在這樣的超高轉速下，氮化硅微型陶瓷滾珠軸承已經遠遠無法滿足，因此考慮用氣體軸承來支承。 本文首先研究了氣體軸承的原理，然后建立了兩個光滑圓柱型動壓氣體軸承支承的Jeffcott轉子模型，開展了以下工作： (1)氣體軸承穩(wěn)態(tài)性能計算。闡述

2、了氣體動壓潤滑機理，給出了氣體軸承穩(wěn)態(tài)潤滑的雷諾方程，利用有限差分法，計算了單個氣體軸承的承載力及等效氣膜剛度隨轉速的變化關系，并研究了氣體軸承的參數(shù)偏心率，徑向間隙和長徑比對承載力和等效氣膜剛度的影響。 (2)氣體軸承—轉子系統(tǒng)臨界轉速分析。針對兩個氣體軸承支承的Jeffcott轉子模型，根據(jù)等效氣膜剛度，利用傳遞矩陣法，對轉子的臨界轉速進行了計算，得到了轉子的一、二階臨界轉速，并且研究了氣體軸承的參數(shù)偏心率、徑向間隙和長徑

3、比對臨界轉速的影響。 (3)氣體軸承的動態(tài)潤滑分析。給出了氣體軸承動態(tài)潤滑問題的一般方程，并利用有限差分法進行求解。在給定的設計參數(shù)下，求出了氣體軸承動態(tài)潤滑問題的八個剛度系數(shù)和阻尼系數(shù)。 (4)氣體軸承—轉子系統(tǒng)穩(wěn)定性分析。對于兩個氣體軸承支承的Jeffcott轉子模型，給出了系統(tǒng)的運動方程，并利用八個剛度系數(shù)和阻尼系數(shù)，對軸承—轉子系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行了分析，并研究了氣體軸承的參數(shù)偏心率、徑向間隙和長徑比對穩(wěn)定性的影