微型高速氣體軸承作為微型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)和微型電機(jī)等新一代微機(jī)電動(dòng)力系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,其高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的靜、動(dòng)態(tài)特性對(duì)整機(jī)的非線性動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)尤為重要。針對(duì)新一代微機(jī)電系統(tǒng)的微型高速氣體軸承-轉(zhuǎn)子非線性系統(tǒng),圍繞其靜、動(dòng)態(tài)特性和動(dòng)力學(xué)行為等方面展開相關(guān)研究。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:1、針對(duì)微型固定瓦-可傾瓦氣體組合軸承,結(jié)合一階滑移模型,考慮了稀薄效應(yīng)的影響,修正了氣體潤(rùn)滑的Reynolds方程�；贕alerkin加權(quán)余量法,求解了修正的Reynolds方程,獲得了微型固定瓦-可傾瓦氣體組合軸承的非線性氣膜壓力分布,分析了稀薄效應(yīng)對(duì)氣膜壓力的影響,討論了不同努森數(shù)、軸承數(shù)和偏心率時(shí),微型固定瓦-可傾瓦氣體組合軸承的靜態(tài)特性。2、針對(duì)微型氣體軸承Reynolds方程,將動(dòng)態(tài)偏心率、偏位角表示為具有復(fù)數(shù)形式的含周期性擾動(dòng),在復(fù)平面內(nèi)得到動(dòng)態(tài)氣膜壓力。運(yùn)用偏導(dǎo)數(shù)法,計(jì)算了氣體軸承的動(dòng)態(tài)剛度和阻尼系數(shù),研究了考慮氣體稀薄效應(yīng)、偏心率和軸徑擾動(dòng)頻率等參數(shù),對(duì)三軸向槽氣體軸承動(dòng)態(tài)性能的影響規(guī)律。3、針對(duì)微機(jī)電系統(tǒng)中三軸向槽氣體軸承支承的轉(zhuǎn)子系統(tǒng),建立了非線性動(dòng)力學(xué)方程。利用軸頸中心運(yùn)動(dòng)軌跡圖、Poincare... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

氣體動(dòng)力粘度和分子平均自由程隨溫度的變化[44]

預(yù)負(fù)荷 考慮稀薄效應(yīng) 未考慮稀薄效應(yīng) 相對(duì)誤差 0.15 0.024 0.027 12.5% 0.20 0.027 0.032 18.5% 在考慮微型固定瓦-可傾瓦氣體組合軸承存在的氣體稀薄效應(yīng)的基礎(chǔ)上，分析了寬徑比分別為 0.8、0.9、1.0、1.1 和 1.2 時(shí)的組合軸承承載力情況，如圖 2-7 所示。從圖 2-7可以看出：隨著組合軸承寬徑比的逐漸增加，微型固定瓦-可傾瓦氣體組合軸承的承載力也逐漸變大。另外，從圖中還可以看出，該氣體組合軸承承載力的增加率在寬徑比較大時(shí)相對(duì)較小。結(jié)果表明：微型固定瓦-可傾瓦氣體組合軸承的承載力受其寬徑比的影響相對(duì)較為顯著。

西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文20(a)固定瓦的氣膜壓力分布(b)可傾瓦2的氣膜壓力分布(c)可傾瓦3的氣膜壓力分布圖2-8不同偏心率時(shí)，軸承的壓力分布情況Fig.2-8PressureDistributionoftheCombinationBearinginCaseofDifferentEccentricityRatios取微型固定瓦-可傾瓦氣體組合軸承的軸承數(shù)分別為4.0、6.0和8.0，分析了組合軸承固定瓦塊和可傾瓦塊上的氣膜壓力分布隨軸承數(shù)的變化情況，結(jié)果如圖2-9所示。從圖2-9可以看出，軸承數(shù)不同時(shí)，氣體組合軸承在=0處的圧力曲線有一定差別。具體而言，軸承數(shù)越大時(shí)，微型固定瓦-可傾瓦氣體組合軸承固定瓦和可傾瓦上的氣膜壓力越大。結(jié)果表明：微型固定瓦-可傾瓦氣體組合軸承的軸承數(shù)是影響軸承壓力分布的重要因素，且軸承數(shù)越大，其承載性能越佳。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]微型轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)問題研究[D]. 周健斌.上海交通大學(xué) 2009

碩士論文
[1]固定瓦—可傾瓦組合軸承表面織構(gòu)優(yōu)化及主動(dòng)控制的研究[D]. 嚴(yán)冬.西安理工大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3535975