本文關(guān)鍵詞：仿生表面波箔氣體推力軸承性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：波箔氣體軸承是一種柔性表面軸承,按其承受徑向還是軸承載荷分為承受徑向載荷的波箔氣體徑向軸承和承受軸向載荷的波箔氣體推力軸承。波箔氣體軸承被廣泛應(yīng)用于高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械。由于箔片表面的磨損嚴(yán)重制約著箔片的使用壽命,為解決這一問(wèn)題,借鑒荷葉等生物表面織構(gòu)具有良好潤(rùn)滑性能這一特點(diǎn),作者提出一種仿生表面波箔氣體推力軸承,即在靜止的平箔上加工按一定規(guī)律分布的表面織構(gòu),利用其二次動(dòng)壓效應(yīng)解決箔片磨損問(wèn)題。本文采用理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究方法。理論研究方面本文建立了仿生表面波箔氣體推力軸承的數(shù)學(xué)模型,包括考慮表面織構(gòu)和箔片彈性變形的膜厚方程,以及考慮表面織構(gòu)的壓力分布模型,并采用Matlab編程數(shù)值求解出氣膜壓力分布。在此基礎(chǔ)上探究了矩形凹坑深度、面積率對(duì)軸承承載力的影響。結(jié)果表明,在軸承平箔上做合適的表面處理,在理論上可以獲得額外的流體動(dòng)壓潤(rùn)滑效果,此外,矩形凹坑深度、面積率對(duì)軸承氣膜壓力分布有顯著影響,而矩形凹坑長(zhǎng)寬比對(duì)軸承氣膜壓力分布幾乎沒(méi)有影響。實(shí)驗(yàn)研究方面,加工了軸承波箔和織構(gòu)化平箔,探究出采用光刻微細(xì)電解加工法在平箔表面加工表面織構(gòu)的加工工藝,并對(duì)所加工表面織構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行了表征。隨后搭建了軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái),對(duì)軸承性能進(jìn)行了測(cè)試,測(cè)試了軸承各階段的摩擦力矩,軸承位移和溫度,比較了無(wú)織構(gòu)軸承和有織構(gòu)軸承的性能差異。
【關(guān)鍵詞】：波箔氣體推力軸承 靜態(tài)特性 表面織構(gòu) 數(shù)學(xué)模型 軸承實(shí)驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TH133.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• abstract5-10
• 注釋表10-11
• 第一章 緒論11-22
• 1.1 研究背景11-13
• 1.2 波箔氣體推力軸承發(fā)展13-15
• 1.3 氣體波箔軸承研究現(xiàn)狀15-18
• 1.4 表面織構(gòu)技術(shù)研究現(xiàn)狀18-21
• 1.5 本文主要研究工作21-22
• 第二章 箔波氣體推力軸承性能理論分析22-36
• 2.1 軸承數(shù)學(xué)模型建立22-26
• 2.1.1 波箔氣體推力軸承結(jié)構(gòu)22-23
• 2.1.2 軸承氣膜壓力分布方程23-25
• 2.1.3 軸承氣膜厚度方程25-26
• 2.2 軸承數(shù)學(xué)模型求解26-33
• 2.2.1 有限差分基本原理26-27
• 2.2.2 Reynolds方程的離散27-30
• 2.2.3 邊界條件30
• 2.2.4 Matlab編程實(shí)現(xiàn)氣彈耦合求解壓力30-32
• 2.2.5 承載力及粘性摩擦轉(zhuǎn)矩計(jì)算32-33
• 2.3 數(shù)值計(jì)算結(jié)果分析33-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 第三章 波箔及織構(gòu)化平箔的加工36-45
• 3.1 織構(gòu)化平箔加工36-43
• 3.1.1 表面織構(gòu)的加工方法36-37
• 3.1.2 表面織構(gòu)的電解加工37-39
• 3.1.3 表面織構(gòu)加工質(zhì)量檢測(cè)39-41
• 3.1.4 平箔加工41-42
• 3.1.5 織構(gòu)化平箔分組42-43
• 3.2 波箔加工43-44
• 3.3 本章小結(jié)44-45
• 第四章 波箔氣體推力軸承實(shí)驗(yàn)研究45-62
• 4.1 軸承性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)45-47
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)45-46
• 4.1.2 軸承溫度測(cè)量46-47
• 4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析47-61
• 4.2.1 0.10mm鈹青銅平箔軸承實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析47-53
• 4.2.2 0.10mm合金鋼平箔軸承實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析53-56
• 4.2.3 0.15mm鈹青銅平箔軸承實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析56-59
• 4.2.4 0.15mm合金鋼平箔軸承實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析59-61
• 4.3 本章小結(jié)61-62
• 第五章 總結(jié)與展望62-64
• 5.1 總結(jié)62-63
• 5.2 展望63-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 致謝67-68
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文68

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：289326