氣體靜壓軸承能實現(xiàn)高精度而在超精密設(shè)備中備受青睞,但承載力和剛度較低長期限制著其進(jìn)一步發(fā)展。針對提高氣體靜壓軸承的承載力和剛度,基于CFD方法定量分析了氣體靜壓止推軸承4種表面結(jié)構(gòu)對其承載力和剛度的影響。基于通用曲線法編寫人機(jī)交互界面計算氣體靜壓軸承的承載力,與有限元分析結(jié)果基本吻合。運(yùn)用正交試驗方法分析了均壓槽的長度、寬度、深度及氣膜厚度對氣體靜壓軸承的承載能力的影響程度,在兼顧穩(wěn)定性的前提下優(yōu)選了均壓槽幾何尺寸。研究結(jié)果表明,在氣體靜壓軸承表面圓周方向和直徑方向開設(shè)優(yōu)選參數(shù)的均壓槽能提高承載力49.71%,同時能夠大幅度改善剛度。

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圖1軸承氣膜模型

圖2氣膜模型網(wǎng)格質(zhì)量

圖3小孔節(jié)流氣體靜壓軸承性能計算軟件

圖4仿真結(jié)果與工程算法結(jié)果對比

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