隨著微小型發(fā)動機向著更高轉速和效率的方向發(fā)展,傳統(tǒng)的機械滾子軸承已經(jīng)很難滿足工作要求,而氣浮軸承是很有希望解決此問題的支承方案。因此,本文以適合微小型發(fā)動機所使用的徑向靜壓氣浮軸承開展了研究。首先,通過理論計算,確定了待研究的徑向氣浮軸承尺寸。在此基礎之上綜合加工制造和結構精度兩方面的因素,設計并制造了靜壓氣浮軸承實驗臺。同時,對位移測量系統(tǒng),測壓系統(tǒng)以及高速傳動系統(tǒng)進行調試和安裝。最后整合各個分系統(tǒng)完成靜壓氣浮軸承實驗系統(tǒng)。其次,為了保證實驗中位移測量的準確性,對電渦流位移傳感器進行了標定了實驗,確定了標定系數(shù)和誤差范圍。然后,在無轉動的情況下進行了直徑φ=15mm的靜態(tài)徑向氣浮軸承的實驗研究,實驗中分別進行了不同供氣壓力、不同載荷、不同長徑比、不同節(jié)流孔孔徑、不同節(jié)流孔開孔位置以及不同半徑間隙6種因素對徑向靜壓氣浮軸承承載力、剛度和耗氣量的研究。并給出了實驗中使用的直徑φ=15mm,半徑間隙c = 50μm的徑向靜壓氣浮軸承的最佳特征參數(shù)為:長徑比L/D=1.17,節(jié)流孔孔徑d 0 = 0.5mm,開孔位置l=L/3（雙排,每排8孔均布）。本文實驗的氣浮軸承方案可以支撐典型的11厘... 

【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

轉子和混合氣浮軸承示意圖

的予于重視和研究。目前國際上的針對氣浮軸承的研究很多，但主要以工際應用研究和數(shù)值計算模擬研究兩個方向，前者針對實際要解決的問題入究，工程背景較強，如 MIT 硬幣大小渦輪機、Stanford 大學直徑 4～5 厘渦輪機等，均已采用了氣浮軸承。圖 1.3 和 1.4 就是麻省理工學院的燃氣研究實驗室與英國劍橋大學聯(lián)合研制成功的微型徑向透平機[28]，其中微型的直徑為 4.2mm，在 2005 年，成功超越 1,000,000rpm 轉速，功率接近 5其中就用到專門設計的混合氣浮軸承。隨著計算機技術的高速發(fā)展，通過機仿真模擬來預測氣浮軸承性能、揭示氣浮軸承工作機理的研究也成為該領域的一個熱點[27]。

從目前氣浮軸承的研究來看，具有工程應用背景的研究越來越多。對微型渦輪發(fā)動機（直徑數(shù)厘米到二十厘米之間）上的氣浮軸承的研究雖然有些相近的研究可以借鑒，但微型渦輪發(fā)動機有其自身的特殊性特殊性同時也對應用于其中的氣浮軸承提出了新的要求，如適應發(fā)動結構，惡劣工況以及具有高剛度、高穩(wěn)定工作裕度等。這些都是氣浮于微型渦輪發(fā)動機所面臨的問題。氣浮軸承大體可以分為四種，即靜承、動壓氣浮軸承、擠壓氣浮軸承和混合氣浮軸承。靜壓氣浮軸承一外部高壓氣源供氣，在氣浮軸承工作腔內形成上下壓力差，從而產(chǎn)生。動壓氣浮軸承又稱“自作用軸承”，就是不需要外加氣源，只在流動產(chǎn)生支承效果的軸承。擠壓氣浮軸承是一種以外加的高頻振動所產(chǎn)生應來起潤滑作用的軸承�；旌陷S承，顧名思義就是指在同一軸承內，兩種或兩種以上的潤滑形式、共同起著潤滑作用的軸承類型。嚴格的高速下或在動態(tài)條件（如振動）下工作的軸承，都具有混合型效果。較適用于微小型發(fā)動機上的是靜壓氣浮軸承、動壓氣浮軸承以及混合。

【參考文獻】：
期刊論文
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[7]橡膠圈加穩(wěn)切向小孔供氣徑向軸承的試驗研究[J]. 侯予,熊聯(lián)友,王秉琛,陳純正.  潤滑與密封. 2004(05)
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本文編號：3235016