彈性波箔動(dòng)壓徑向氣體軸承的理論分析與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-01-03 20:11
彈性波箔動(dòng)壓徑向氣體軸承是一種新型的支承元件。國外已有成型產(chǎn)品用于透平膨脹機(jī)等高速旋轉(zhuǎn)設(shè)備上,在理論和應(yīng)用方面都進(jìn)行了較為深入地研究。而國內(nèi)目前主要處在理論探索階段,對(duì)軸承性能的研究雖有些相關(guān)報(bào)告,但系統(tǒng)性的理論分析還沒有形成,特別是在應(yīng)用方面還沒有成熟的產(chǎn)品出現(xiàn)。該類軸承的箔片彈性及阻尼對(duì)軸承工作性能的影響比較復(fù)雜,精確建模困難較大。本論文主要完成了以下幾個(gè)方面的工作。首先分析了彈性箔片在載荷作用下的變形規(guī)律,得到箔片變形的計(jì)算模型。然后建立了彈性波箔軸承的熱流體動(dòng)力模型,應(yīng)用數(shù)值方法并編程計(jì)算,得到波箔軸承壓力、膜厚分布規(guī)律,并討論了其與偏心率、長徑比等影響參數(shù)之間變化關(guān)系,比較了剛性軸承與波箔軸承在壓力、膜厚分布上的差異,求解了軸承工作區(qū)的氣膜溫度場。在此基礎(chǔ)上建立了動(dòng)特性模型,得到軸承氣膜剛度、阻尼與偏心率、長徑比、軸承數(shù)之間的關(guān)系。最后為進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,設(shè)計(jì)了箔片加工模具,制作了部分軸承零件,設(shè)計(jì)了軸承測試實(shí)驗(yàn)臺(tái)。本論文的研究工作為進(jìn)一步對(duì)該類軸承進(jìn)行深入的理論分析和實(shí)驗(yàn)測試做了一定的基礎(chǔ)工作,希望為今后波箔軸承及相近彈性軸承的研究提供一定的借鑒作用。
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
氣體軸承的三種形式
箔片動(dòng)壓氣體軸承的四種結(jié)構(gòu)
向與軸的轉(zhuǎn)向一致。圖 1.3 只是其中的一種形式,可以改變波箔的片數(shù)、波的形狀和數(shù)目得到各種不同形式的軸承。圖1.3 波箔動(dòng)壓徑向氣體軸承結(jié)構(gòu)圖Walowit 和 J.n.Anno 于 1975 年首次從理論上分析了這種箔片軸承形式。1977年,Koepsel 采用向前迭代法(Forward Iteration Method)首次將箔片軸承問題當(dāng)成一個(gè)彈性流體動(dòng)力潤滑(E-HDL)問題,用有限差分法求解了軸承動(dòng)特性。1983 年,Heshmat 提出逆方法(Inverse Method)將箔片變形的彈性方程和 Reynolds 方程采用有限差分法離散,求解得到軸承靜特性,然后用擾動(dòng)法得到了軸承的動(dòng)特性。1991年,Carpino 和 Peng 提出了修正向前迭代法(Modified Forward Iteration Method)求得了波箔軸承的靜態(tài)性能,在隨后的 1993 年,Peng 和 Carpino 又求得了波箔軸承的動(dòng)態(tài)剛度和阻尼系數(shù)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]發(fā)動(dòng)機(jī)滑動(dòng)軸承的彈性流體潤滑設(shè)計(jì)[J]. 石志華,劉秀清,郭振杰. 軸承. 2007(06)
[2]動(dòng)壓氣體軸承的動(dòng)態(tài)剛度和動(dòng)態(tài)阻尼系數(shù)[J]. 戚社苗,耿海鵬,虞烈. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2007(05)
[3]基于LabVIEW的虛擬儀器在測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[J]. 尚振東,王群燕,韓建海. 中國現(xiàn)代教育裝備. 2007(01)
[4]彈性箔片動(dòng)壓徑向氣體軸承動(dòng)特性的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 楊利花,石建華,劉恒,虞烈. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2006(04)
[5]彈性箔片動(dòng)壓徑向氣體軸承起飛轉(zhuǎn)速和承載能力的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 楊利花,石建華,劉恒,虞烈. 潤滑與密封. 2006(03)
[6]影響箔片結(jié)構(gòu)阻尼的因素及箔片徑向軸承結(jié)構(gòu)形式的進(jìn)展[J]. 王林忠,侯予,崔明現(xiàn),陳純正. 潤滑與密封. 2006(01)
[7]箔片軸承結(jié)構(gòu)阻尼的評(píng)價(jià)[J]. 王林忠,侯予,崔明現(xiàn),陳純正. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(01)
[8]彈性箔片空氣動(dòng)壓軸承的完全氣彈潤滑解[J]. 虞烈,戚社苗,耿海鵬. 中國科學(xué)E輯:工程科學(xué) 材料科學(xué). 2005(07)
[9]內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)流體動(dòng)力學(xué)(CFD)仿真系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[J]. 劉金武,龔金科,倪小丹,鐘志華. 湖南工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(02)
[10]彈性箔片軸承的氣彈潤滑解[J]. 虞烈. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2004(03)
博士論文
[1]主軸軸承熱特性及對(duì)速度和動(dòng)力學(xué)性能影響的研究[D]. 蔣興奇.浙江大學(xué) 2001
本文編號(hào):2955415
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
氣體軸承的三種形式
箔片動(dòng)壓氣體軸承的四種結(jié)構(gòu)
向與軸的轉(zhuǎn)向一致。圖 1.3 只是其中的一種形式,可以改變波箔的片數(shù)、波的形狀和數(shù)目得到各種不同形式的軸承。圖1.3 波箔動(dòng)壓徑向氣體軸承結(jié)構(gòu)圖Walowit 和 J.n.Anno 于 1975 年首次從理論上分析了這種箔片軸承形式。1977年,Koepsel 采用向前迭代法(Forward Iteration Method)首次將箔片軸承問題當(dāng)成一個(gè)彈性流體動(dòng)力潤滑(E-HDL)問題,用有限差分法求解了軸承動(dòng)特性。1983 年,Heshmat 提出逆方法(Inverse Method)將箔片變形的彈性方程和 Reynolds 方程采用有限差分法離散,求解得到軸承靜特性,然后用擾動(dòng)法得到了軸承的動(dòng)特性。1991年,Carpino 和 Peng 提出了修正向前迭代法(Modified Forward Iteration Method)求得了波箔軸承的靜態(tài)性能,在隨后的 1993 年,Peng 和 Carpino 又求得了波箔軸承的動(dòng)態(tài)剛度和阻尼系數(shù)
【參考文獻(xiàn)】:
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[3]基于LabVIEW的虛擬儀器在測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[J]. 尚振東,王群燕,韓建海. 中國現(xiàn)代教育裝備. 2007(01)
[4]彈性箔片動(dòng)壓徑向氣體軸承動(dòng)特性的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 楊利花,石建華,劉恒,虞烈. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2006(04)
[5]彈性箔片動(dòng)壓徑向氣體軸承起飛轉(zhuǎn)速和承載能力的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 楊利花,石建華,劉恒,虞烈. 潤滑與密封. 2006(03)
[6]影響箔片結(jié)構(gòu)阻尼的因素及箔片徑向軸承結(jié)構(gòu)形式的進(jìn)展[J]. 王林忠,侯予,崔明現(xiàn),陳純正. 潤滑與密封. 2006(01)
[7]箔片軸承結(jié)構(gòu)阻尼的評(píng)價(jià)[J]. 王林忠,侯予,崔明現(xiàn),陳純正. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(01)
[8]彈性箔片空氣動(dòng)壓軸承的完全氣彈潤滑解[J]. 虞烈,戚社苗,耿海鵬. 中國科學(xué)E輯:工程科學(xué) 材料科學(xué). 2005(07)
[9]內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)流體動(dòng)力學(xué)(CFD)仿真系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[J]. 劉金武,龔金科,倪小丹,鐘志華. 湖南工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(02)
[10]彈性箔片軸承的氣彈潤滑解[J]. 虞烈. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2004(03)
博士論文
[1]主軸軸承熱特性及對(duì)速度和動(dòng)力學(xué)性能影響的研究[D]. 蔣興奇.浙江大學(xué) 2001
本文編號(hào):2955415
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