隨著動(dòng)力機(jī)械對(duì)功率密度要求的日益提高,需要轉(zhuǎn)子工作在更高轉(zhuǎn)速下,而限制轉(zhuǎn)子高速運(yùn)行的關(guān)鍵是軸承。長(zhǎng)期以來廣泛使用的滾動(dòng)軸承由于部件間存在接觸,在高速運(yùn)行時(shí)磨損嚴(yán)重而影響壽命;液體軸承的摩擦功耗大,失穩(wěn)轉(zhuǎn)速較低,因此上述兩種軸承在高轉(zhuǎn)速下應(yīng)用受到較大限制。氣體軸承由于潤(rùn)滑介質(zhì)粘度較低,能夠有效地克服滾動(dòng)軸承和液體軸承的缺點(diǎn),在高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械中獲得日益廣泛的應(yīng)用;動(dòng)靜壓混合氣體軸承避免了動(dòng)壓氣體軸承低速時(shí)的磨損問題,并提高了軸承的承載能力和穩(wěn)定性,成為氣體軸承研究的重點(diǎn)之一。本文以高速動(dòng)靜混合氣體軸承為研究對(duì)象,研究軸承的靜、動(dòng)態(tài)特性;同時(shí)結(jié)合非線性動(dòng)力學(xué)的理論和方法,通過數(shù)值仿真和試驗(yàn)手段,研究高速動(dòng)靜混合氣體軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的耦合動(dòng)力學(xué)特性,為高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子-氣體軸承系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供有效的方法。針對(duì)經(jīng)典混合氣體軸承設(shè)計(jì)中僅將動(dòng)壓性能參數(shù)與靜壓性能參數(shù)分別計(jì)算后進(jìn)行疊加,忽略了動(dòng)靜壓之間的相互影響的問題,建立了含小孔節(jié)流項(xiàng)的動(dòng)靜混合徑向氣體軸承可壓縮氣體潤(rùn)滑雷諾方程,通過牛頓迭代法和有限差分法實(shí)現(xiàn)了混合軸承動(dòng)靜壓參數(shù)耦合求解。同時(shí)針對(duì)氣體軸承承載能力偏低的弱點(diǎn),提出了薄膜節(jié)流器動(dòng)靜混合氣體軸承... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省211工程院校985工程院校

【文章頁數(shù)】：159 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
符號(hào)表
第1章 緒論
    1.1 課題背景與研究的目的意義
    1.2 氣體潤(rùn)滑理論及數(shù)值分析方法研究現(xiàn)狀
        1.2.1 氣體潤(rùn)滑理論著作發(fā)表現(xiàn)狀
        1.2.2 氣體潤(rùn)滑理論研究現(xiàn)狀分析
        1.2.3 氣體軸承數(shù)值分析方法研究現(xiàn)狀
    1.3 氣體軸承應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀及分析
        1.3.1 動(dòng)壓氣體軸承發(fā)展?fàn)顩r及分析
        1.3.2 靜壓氣體軸承發(fā)展?fàn)顩r及分析
        1.3.3 動(dòng)靜壓混合氣體軸承發(fā)展?fàn)顩r及分析
    1.4 氣體軸承轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性研究現(xiàn)狀及分析
        1.4.1 動(dòng)壓氣體軸承轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性研究現(xiàn)狀
        1.4.2 動(dòng)靜壓混合氣體軸承轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性研究現(xiàn)狀
        1.4.3 軸承動(dòng)力學(xué)特性系數(shù)識(shí)別方法研究現(xiàn)狀
    1.5 旋轉(zhuǎn)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)研究中存在的主要困難
    1.6 本文的研究思路和內(nèi)容安排
第2章 基于Newton迭代法的高速徑向氣體軸承靜態(tài)特性研究
    2.1 引言
    2.2 徑向氣體軸承潤(rùn)滑流體力學(xué)基本方程式.
        2.2.1 純動(dòng)壓氣體軸承氣體動(dòng)力學(xué)基本方程
        2.2.2 動(dòng)靜混合氣體軸承氣體動(dòng)力學(xué)基本方程
        2.2.3 薄膜節(jié)流器氣體軸承氣體動(dòng)力學(xué)基本方程
    2.3 基于Newton迭代的徑向氣體軸承數(shù)值分析方法
        2.3.1 等溫穩(wěn)態(tài)氣體潤(rùn)滑雷諾方程N(yùn)ewton迭代格式的構(gòu)造
        2.3.2 微分方程的離散化
        2.3.3 邊界條件及仿真流程
        2.3.4 徑向氣體軸承靜特性參數(shù)計(jì)算
    2.4 動(dòng)靜混合徑向氣體軸承靜態(tài)特性研究
        2.4.1 動(dòng)靜混合徑向氣體軸承計(jì)算模型
        2.4.2 動(dòng)靜混合徑向氣體軸承動(dòng)靜壓效應(yīng)耦合特性研究
        2.4.3 不同供氣條件下混合氣體軸承性能研究
    2.5 薄膜節(jié)流器動(dòng)靜混合徑向氣體軸承靜態(tài)特性研究
        2.5.1 薄膜節(jié)流器動(dòng)靜混合徑向氣體軸承計(jì)算模型
        2.5.2 薄膜節(jié)流器動(dòng)靜混合徑向氣體軸承靜態(tài)特性計(jì)算結(jié)果及分析
    2.6 本章小結(jié)
第3章 基于傳遞函數(shù)法的高速徑向氣體軸承動(dòng)特性解析研究
    3.1 引言
    3.2 基于傳遞函數(shù)法的轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究方法
    3.3 軸承間隙流動(dòng)描述
        3.3.1 簡(jiǎn)化假設(shè)條件
        3.3.2 描述流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型
    3.4 徑向氣體軸承非線性氣膜力及解析形式
    3.5 徑向氣體軸承動(dòng)態(tài)特性系數(shù)及其解析形式
    3.6 基于傳遞函數(shù)法的徑向氣體軸承特性分析
        3.6.1 純動(dòng)壓徑向氣體軸承特性分析及驗(yàn)證
        3.6.2 動(dòng)靜混合徑向氣體軸承靜、動(dòng)特性研究
    3.7 本章小結(jié)
第4章 基于ADI方法的高速徑向氣體軸承－轉(zhuǎn)子耦合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究
    4.1 引言
    4.2 徑向氣體軸承的氣體潤(rùn)滑瞬態(tài)雷諾方程模型
    4.3 基于ADI方法的瞬態(tài)氣體潤(rùn)滑雷諾方程的數(shù)值分析方法
    4.4 氣體軸承－轉(zhuǎn)子耦合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析方法研究
        4.4.1 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)微分方程的建立
        4.4.2 氣體軸承-轉(zhuǎn)子耦合動(dòng)力學(xué)響應(yīng)算法
        4.4.3 基于弱耦合的動(dòng)力學(xué)軌跡法
        4.4.4 基于預(yù)測(cè)的多場(chǎng)耦合軌跡法
        4.4.5 不同耦合軌跡法分析比較
    4.5 徑向氣體軸承－轉(zhuǎn)子耦合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性分析
        4.5.1 徑向氣體軸承－轉(zhuǎn)子系統(tǒng)分析模型
        4.5.2 動(dòng)壓徑向氣體軸承－耦合轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性分析
        4.5.3 動(dòng)靜混合徑向氣體軸承－轉(zhuǎn)子耦合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性分析
    4.6 耦合轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)的徑向氣體軸承非線性動(dòng)力學(xué)特性系數(shù)識(shí)別方法
        4.6.1 基于轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)軌跡的線性簡(jiǎn)諧激振法
        4.6.2 基于ADI耦合求解的簡(jiǎn)諧激振法
    4.7 本章小結(jié)
第5章 旋轉(zhuǎn)沖壓激振力作用下氣體軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性研究
    5.1 引言
    5.2 旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型及進(jìn)氣道流場(chǎng)分析
        5.2.1 旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子-氣體軸承系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        5.2.2 壓縮進(jìn)氣道結(jié)構(gòu)流場(chǎng)分析
    5.3 旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子氣流激振力模型
    5.4 旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子－氣體軸承系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性研究
        5.4.1 旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子－氣體軸承系統(tǒng)仿真模型
        5.4.2 旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子－氣體軸承系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)仿真
    5.5 本章小結(jié)
第6章 動(dòng)靜混合氣體軸承－旋轉(zhuǎn)沖壓轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性實(shí)驗(yàn)研究
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)裝置與測(cè)試分析系統(tǒng)
    6.3 實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果分析
        6.3.1 實(shí)驗(yàn)步驟
        6.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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