本文關鍵詞：小孔節(jié)流靜壓氣體軸承的特性計算與實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：氣體軸承-轉子系統(tǒng)由于摩擦損耗小、運轉精度高、不產生油污染、構造精簡、使用時間長等獨特優(yōu)點,在旋轉機械行業(yè)有著廣闊的應用前景,并為高速動力機械設備的發(fā)展開拓了新紀元。為了適應軸承-轉子系統(tǒng)高參數性能指標的需求,轉子的轉速不斷提高,對軸承的要求也越來越高,但由此引發(fā)的高速軸系穩(wěn)定性問題也越來越多,為氣體潤滑發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)�；诟咚贉u輪膨脹機的開發(fā)應用,本文以小孔節(jié)流靜壓氣體軸承為研究對象,首先進行了靜態(tài)特性計算,建立了模型,通過一維流動假設,推導得出了靜態(tài)下氣膜間隙內的壓力分布、靜承載力和靜剛度,采用最新的Matlab軟件進行編程計算,實現了承載力校核計算的快速輸出,提高了計算的精度和效率,為穩(wěn)態(tài)計算和進一步的研究打下了基礎。針對可壓縮氣體的雷諾方程,采用有限元法進行了穩(wěn)態(tài)特性計算。介紹了有限元求解可壓縮雷諾方程的基本原理,并對小孔節(jié)流靜壓氣體軸承進行了精確計算,求解得出氣體的三維壓力分布,并在壓力分布的基礎上求解了軸承的承載力、渦動力及剛度,闡述了氣體軸承渦動機理和渦動力的計算方法,研究了動壓效應和供氣壓力等參數對轉子穩(wěn)態(tài)特性的影響。最后,進行了高速的氣體軸承-轉子軸系特性試驗,對試驗設備和系統(tǒng)的搭建進行了詳細介紹,分析了各個系統(tǒng)的主要功能及實現手段,給出了振動測試試驗的方法。對試驗結果進行了詳細分析,通過圖譜以及幅頻曲線等給出了低頻渦動、低頻振蕩等振動特征,并結合楊金福工程穩(wěn)定性判別準則分析了軸系的穩(wěn)定性,同時試驗研究了轉速和供氣壓力等參數對軸系穩(wěn)定性的影響。此外,試驗還給出了帶有槽線的小孔節(jié)流靜壓氣體軸承的試驗結果,為同類型試驗的研究和開展提供了依據和支持。
【關鍵詞】：氣體潤滑軸承 承載力 流場分析 低頻振動
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH133.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題研究背景與意義9-10
• 1.2 氣體軸承的發(fā)展概況及研究現狀10-15
• 1.2.1 氣體軸承的發(fā)展概況10-11
• 1.2.2 氣體軸承的理論研究發(fā)展現狀11-13
• 1.2.3 氣體軸承的技術研究發(fā)展現狀13-15
• 1.3 本文主要內容15-17
• 第2章 小孔靜壓氣體軸承的靜態(tài)特性計算17-31
• 2.0 靜壓氣體潤滑基本原理17
• 2.1 節(jié)流口內的氣體流動計算17-20
• 2.1.1 氣體流速計算17-18
• 2.1.2 質量流量計算18-20
• 2.2 氣膜間隙內的流動計算20-25
• 2.2.1 計算模型與假設20-21
• 2.2.2 氣膜間隙內的壓力分布計算21-22
• 2.2.3 氣體軸承的靜承載力和靜剛度計算22-24
• 2.2.4 基于Matlab的迭代求解方法24-25
• 2.3 計算結果分析25-28
• 2.3.1 偏心率對靜態(tài)特性的影響25-26
• 2.3.2 軸承間隙對靜態(tài)特性的影響26-27
• 2.3.3 供氣孔直徑對靜態(tài)特性的影響27-28
• 2.4 計算結果的實驗驗證28-30
• 2.4.1 實驗設備和系統(tǒng)28-29
• 2.4.2 實驗過程及結果分析29-30
• 2.5 本章總結30-31
• 第3章 小孔靜壓氣體軸承的穩(wěn)態(tài)特性計算31-44
• 3.1 壓縮雷諾方程的有限元解法31-35
• 3.1.1 加入點源的雷諾方程31-32
• 3.1.2 雷諾方程的處理32-33
• 3.1.3 劃分單元體應用插值函數33-34
• 3.1.4 迭代求解34-35
• 3.2 小孔靜壓氣體軸承的有限元求解35-38
• 3.2.1 計算模型35
• 3.2.2 網格劃分與matlab迭代求解35-37
• 3.2.3 壓力分布計算結果37-38
• 3.3 氣體軸承穩(wěn)定性分析與特性計算38-42
• 3.3.1 氣體軸承渦動機理分析38-39
• 3.3.2 承載力與渦動力的計算39
• 3.3.3 剛度的計算39-40
• 3.3.4 動壓效果和供氣壓力的影響40-42
• 3.4 本章小結42-44
• 第4章 小孔靜壓氣體軸承特性實驗研究44-61
• 4.1 實驗設備及系統(tǒng)搭建44-50
• 4.1.1 供氣系統(tǒng)45-46
• 4.1.2 控制系統(tǒng)46-47
• 4.1.3 數據采集與分析系統(tǒng)47-49
• 4.1.4 試驗臺本體49-50
• 4.2 小孔靜壓氣體軸承振動特性試驗研究50-57
• 4.2.1 軸系升速振動特性分析50-54
• 4.2.2 動壓效果對振動特性的影響54-55
• 4.2.3 供氣壓力對振動特性的影響55-57
• 4.3 帶有槽線的小孔靜壓氣體軸承振動特性試驗研究57-59
• 4.3.1 試驗對象及方案57-58
• 4.3.2 試驗結果分析58-59
• 4.4 本章小結59-61
• 第5章 結論與展望61-63
• 5.1 本文結論61
• 5.2 研究展望61-63
• 參考文獻63-66
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果66-67
• 攻讀碩士學位期間參加的科研工作67-68
• 致謝68-69
• 作者簡介69

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前9條

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  本文關鍵詞：小孔節(jié)流靜壓氣體軸承的特性計算與實驗研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：296877