【摘要】：氣體潤滑是當(dāng)今科技時(shí)代迅速發(fā)展的科研技術(shù)之一,是在高轉(zhuǎn)速、超精密設(shè)備得以應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。其中,靜壓氣體軸承是氣體潤滑領(lǐng)域中最典型的代表,其以高轉(zhuǎn)速、溫升小、低能耗、無污染等特點(diǎn)在超精密加工中凸顯優(yōu)勢,但承載力低、剛度小一直是靜壓氣體軸承應(yīng)用的軟肋。本文以最常見的小孔節(jié)流靜壓氣體軸承為研究對(duì)象,運(yùn)用計(jì)算流體力學(xué)(Computational Fluid Dynamics,縮寫CFD)的方法,通過引入微通槽的結(jié)構(gòu)研究槽的開設(shè)形式、結(jié)構(gòu)參數(shù)等對(duì)靜壓氣體軸承靜特性及氣膜流場特性的影響規(guī)律,分析擾動(dòng)頻率、供氣壓力與軸承動(dòng)特性的關(guān)系,并對(duì)靜壓氣體軸承轉(zhuǎn)子的模態(tài)加以求解,旨在增強(qiáng)靜壓氣體軸承承載性能,提高其旋轉(zhuǎn)精度,改善其應(yīng)用的局限性�；贑FD方法研究靜壓氣體軸承氣膜流場特性及承載性能是氣體潤滑技術(shù)中的重要課題,對(duì)提高靜壓氣體軸承性能、發(fā)展高轉(zhuǎn)速設(shè)備、超精密加工等領(lǐng)域具有極其重要的價(jià)值和意義。本文利用Fluent軟件對(duì)無微通槽小孔節(jié)流靜壓氣體軸承、軸向微通槽靜壓氣體軸承、周向微通槽靜壓氣體軸承、軸向周向全通槽靜壓氣體軸承四種軸承的氣膜流場模型進(jìn)行仿真,分析微通槽的開設(shè)形式對(duì)靜壓氣體軸承氣膜流場分布的影響,得出相同供氣壓力下,四種高轉(zhuǎn)速軸承模型承載力與剛度的變化規(guī)律,揭示微通槽對(duì)小孔節(jié)流靜壓氣體軸承靜特性的影響機(jī)制,為尋求微通槽的最佳開設(shè)方式提供參考依據(jù)�；陟o壓氣體軸承微通槽的最佳開設(shè)形式,通過改變微通槽周向角,研究氣膜流場的變化規(guī)律;通過設(shè)定不同的槽深槽寬,分析軸承承載力與氣膜剛度的變化趨勢;以矩形、三角形、橢圓形三種截面形狀的微通槽靜壓氣體軸承模型進(jìn)行CFD求解和對(duì)比分析,找出不同氣膜厚度下具有較高承載特性的最佳微通槽截面形狀。微通槽的幾何特征對(duì)靜壓氣體軸承影響規(guī)律的研究是尋求提高氣體軸承使用性能方法的基礎(chǔ)。利用Fluent軟件對(duì)靜壓氣體軸承的動(dòng)特性進(jìn)行仿真求解,設(shè)定高低不等的擾動(dòng)頻率、改變大小不同的供氣壓力得出靜壓氣體軸承動(dòng)態(tài)剛度及動(dòng)態(tài)阻尼的變化趨勢;利用ANSYS Workbench軟件對(duì)軸承轉(zhuǎn)子進(jìn)行模態(tài)分析,求解各階振型下的固有頻率。靜壓氣體軸承動(dòng)特性與軸承轉(zhuǎn)子的分析求解,對(duì)保證靜壓氣體軸承具備較高加工精度及平穩(wěn)工作狀態(tài)有重要意義�；贑FD方法分析靜壓氣體軸承承載性能的相關(guān)因素,尋求提高軸承使用性能的最佳開設(shè)形式、結(jié)構(gòu)參數(shù)是推進(jìn)氣體潤滑技術(shù)發(fā)展的重要途徑。
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH133.3
【圖文】：

尖端科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，迫切需要研發(fā)出重承載和高剛度的超精密氣體軸承。因此，氣體軸逡逑承技術(shù)己逐漸成為先進(jìn)制造技術(shù)的一種，在機(jī)械行業(yè)的廣泛應(yīng)用成為必然趨勢［５１。氣體逡逑軸承在各領(lǐng)域中的應(yīng)用，如圖１－１所示。逡逑（ａ）航天Ｋ機(jī)邐（ｂ）空間技術(shù)逡逑

本文編號(hào)：2771311