【摘要】： 20世紀60年代末70年代初,為了滿足高速透平機械,特別是航空、航天用高速透平機械對軸承穩(wěn)定性和壽命的要求,ASAC(Allied Signal Aerospace Co.)在美國空軍與NASA的支持下成功的開發(fā)出多葉箔片軸承,其彈性的潤滑表面使其具有很多獨特優(yōu)良性能,自適應能力強、高轉速、工作溫度范圍廣、可靠性好等,從而在低溫制冷、航空航天等領域逐漸取代了傳統(tǒng)滾珠軸承。但其較低的承載能力和苛刻的加工要求限制了其應用范圍,所以根據目前的實際情況對油潤滑多葉箔片軸承進行研究具有現(xiàn)實意義。本文將計算和分析油潤滑多葉箔片軸承的靜態(tài)和動態(tài)特性,并分析其對轉子系統(tǒng)的動力特性的影響。 首先,計算和分析油潤滑全周徑向軸承的靜態(tài)和動態(tài)特性。引入能較好地體現(xiàn)油膜破裂實際情況的雷諾邊界條件,運用逐點超松弛迭代法(SOR)求解差分格式的雷諾方程得到油膜壓力分布,其數(shù)值積分計算軸承的承載能力,既而求得穩(wěn)態(tài)運行時軸心的平衡位置。在平衡位置處運用小擾動法求解關于擾動壓力的雷諾方程,得到軸承的8個動力特性系數(shù)。計算得到的軸承靜態(tài)特性和動態(tài)特性與文獻對比驗證計算油潤滑全周徑向軸承靜態(tài)與動態(tài)特性的方法和思路是正確可靠的。 其次,以五葉箔片對稱布置的箔片軸承為例,分析其幾何特征,得到最初始時油膜厚度的表達式。將箔片視為懸臂彎曲梁,且箔片間相互點接觸,從而得到箔片變形方程及箔片間的相互支反力表達式,在油潤滑全周徑向軸承性能計算方法和思路的基礎上,將箔片變形方程與穩(wěn)態(tài)雷諾方程耦合求解得到油膜壓力和油膜厚度分布,從而求得承載能力、起飛轉速及確定軸心平衡位置。推導箔片的動態(tài)變形方程,與動態(tài)的雷諾方程耦合求解軸承的動態(tài)剛度和阻尼。分析油膜壓力和厚度分布等對軸承靜態(tài)特性的影響以及分析轉速和擾動頻率對軸承動態(tài)特性的影響。 最后,將計算得到的多葉箔片軸承的動態(tài)剛度和阻尼引入轉子多葉箔片軸承系統(tǒng)運動方程中,運用有限元法計算轉子系統(tǒng)的臨界轉速和不平衡響應,分析多葉箔片軸承的動態(tài)剛度和阻尼對轉子系統(tǒng)動力特性的影響。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TH133.37
【圖文】：

1-1 箔片螺旋纏繞型箔片軸承示的軸承進行了改進，將銅絲支從而降低了加工工藝和安裝的要如圖 1-2(b)所示。經過實驗驗證比銅絲支撐的箔片軸承好。該箔(b纏繞型箔片軸承（a）和彈性支撐箔片

第 1 章 緒 論圖 1-1 箔片螺旋纏繞型箔片軸承侯予等[9]也對圖 1-1 所示的軸承進行了改進，將銅絲支撐替換成彈性材料支，箔片繞軸只纏繞一圈，從而降低了加工工藝和安裝的要求，并且避免了箔片度不均勻的缺點。其結構如圖 1-2(b)所示。經過實驗驗證該種由彈性材料支撐箔片軸承的動力學特性要比銅絲支撐的箔片軸承好。該箔片軸承現(xiàn)已成功應用小型高速透平膨脹機中。

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

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相關博士學位論文 前1條

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本文編號：2714968