轴径转速对多箔片气体动压径向轴承静特性的影响

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作者 肖云峰 陈在斌 +2 位作者 宋笛 王云燕 马思瑜 《内燃机与配件》 2022年第9期57-59,共3页

基于对Reynolds方程和动压气膜厚度方程,运用中心差分法和Newton-Raphson迭代法进行耦合求解数学模型,在Matlab软件中对理论分析进行编程求解,给出了多箔片气体动压径向轴承静特性的求解方法,确定箔片轴承基本参数,计算分析动压轴承的... 基于对Reynolds方程和动压气膜厚度方程,运用中心差分法和Newton-Raphson迭代法进行耦合求解数学模型,在Matlab软件中对理论分析进行编程求解,给出了多箔片气体动压径向轴承静特性的求解方法,确定箔片轴承基本参数,计算分析动压轴承的静特性,通过不同的轴径转速对动压轴承的气膜压力、箔片变形、承载力和姿态角的影响展开研究,得到了多箔片气体动压径向轴承随轴径转速的变化规律,为多箔片气体动压径向轴承的实际工程应用提供参考。 展开更多

关键词 多箔片气体动压径向轴承 静特性 轴径转速

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多叶式径向动压气体箔片轴承预紧力仿真

2

作者 黄钟文 郭雨 +6 位作者 罗欣洋 梁波 杨昌宝 于焕春 张广辉 徐科繁 樊红星 《节能技术》 CAS 2024年第1期58-63,共6页

为获取多叶式径向动压气体箔片轴承大预紧装配过程中各部件状态,基于显式动力学方法建立了该类轴承的非线性接触模型,并讨论了预紧量、静态偏心率对转轴表面应力分布的影响,研究结果表明:多叶式箔片结构在平箔片搭接区域及与转轴接触区... 为获取多叶式径向动压气体箔片轴承大预紧装配过程中各部件状态,基于显式动力学方法建立了该类轴承的非线性接触模型,并讨论了预紧量、静态偏心率对转轴表面应力分布的影响,研究结果表明:多叶式箔片结构在平箔片搭接区域及与转轴接触区域应力较大;当无静态偏心时,转轴表面应力分布呈周期对称状态,有静态偏心时,则呈余弦形式,且应力波峰波谷数量与箔片数量一致;同时,预紧量越大,转轴表面应力越大,而静态偏心率越大,转轴表面主要受压区峰谷间应力差越大。 展开更多

关键词 动压气体箔片轴承 预紧力 非线性接触 数值仿真 表面应力

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阶梯型螺旋槽在动压径向气体轴承的应用数值分析

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作者 董志强 安杰 于根亮 《汽车实用技术》 2024年第15期34-38,共5页

改良轴承参数从而提高气体动压轴承承载力和稳定性是轴承设计的主流思路,考虑气动力学影响来改进轴承几何构型,对动压气体轴承研发具有积极的作用。为了将前台阶流的激波效应合理引入动压轴承的构型设计,文章提出一种阶梯型螺旋槽径向... 改良轴承参数从而提高气体动压轴承承载力和稳定性是轴承设计的主流思路,考虑气动力学影响来改进轴承几何构型,对动压气体轴承研发具有积极的作用。为了将前台阶流的激波效应合理引入动压轴承的构型设计,文章提出一种阶梯型螺旋槽径向动压气体轴承。通过气动力学分析普通型螺旋槽和阶梯型螺旋槽的对承载力的影响,结果表明,新的阶梯槽结构更有利于提高螺旋槽轴承的承载性能,研究结果可为改进螺旋槽空气轴承设计提供有意义的参考。 展开更多

关键词 动压径向气体轴承 阶梯型螺旋槽 承载力 气体润滑

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多层弹性支承箔片动压气体径向轴承稳定性的实验研究 被引量：7

4

作者 赖天伟 马斌 +2 位作者 郑越青 侯予 陈双涛 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期79-83,共5页

为了保证轴承支承高速转子的稳定运行,提出了一种具有多层弹性支承结构的新型箔片动压气体轴承。该轴承采用两层或多层具有鼓泡状凸起阵列的金属箔片作为弹性支承结构,通过调整鼓泡阵列的周向和轴向截距或调整上下层弹性箔片布置,可以... 为了保证轴承支承高速转子的稳定运行,提出了一种具有多层弹性支承结构的新型箔片动压气体轴承。该轴承采用两层或多层具有鼓泡状凸起阵列的金属箔片作为弹性支承结构,通过调整鼓泡阵列的周向和轴向截距或调整上下层弹性箔片布置,可以实现轴承支承刚度特性和阻尼特性的调节。在直径为25mm主轴的高速(10万r/min)透平膨胀机上,实验研究了这种箔片轴承支承高速转子的运转特性,详细分析了3种典型排列方式下转速与压力的关系,以及高速转子升速及降速特性。结果表明:采用不同的多层结构排列方式,可以有效调整和改善弹性箔片轴承支承高速透平转子的刚度和阻尼特性,抑制高速转子的不稳定涡动;多层弹性箔片轴承能够产生多重刚度及多重阻尼,从而改进了传统箔片轴承刚度和阻尼的影响,改善了弹性箔片动压气体轴承的稳定性和可靠性。 展开更多

关键词 箔片气体轴承 动压轴承 多层结构 稳定性

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新型动压箔片径向气体轴承低温透平膨胀机的开发 被引量：2

5

作者 朱朝辉 姚艳霞 +3 位作者 侯予 杨金焕 夏葵 陈纯正 《低温与特气》 CAS 2003年第2期28-31,共4页

针对一台40Nm3/h的空气低温透平膨胀机,设计了一种新型弹性支承箔片径向气体轴承。并对该透平膨胀机的机械性能做了大量试验,试验获得最大转速为220000r/min。试验表明,该箔片动压气体轴承低温透平膨胀机具有很好的运转稳定性,对进一步... 针对一台40Nm3/h的空气低温透平膨胀机,设计了一种新型弹性支承箔片径向气体轴承。并对该透平膨胀机的机械性能做了大量试验,试验获得最大转速为220000r/min。试验表明,该箔片动压气体轴承低温透平膨胀机具有很好的运转稳定性,对进一步开发我国自己的全动压气体轴承低温透平膨胀机具有重要的意义。 展开更多

关键词 动压气体轴承 箔片轴承 低温透平膨胀机 设计 机械性能

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箔片动压气体轴承在低温透平膨胀机中的应用 被引量：12

6

作者 侯予 杨山举 +3 位作者 陈兴亚 陈汝刚 赖天伟 陈双涛 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期489-493,共5页

箔片动压气体轴承(CFB)采用弹性支承和顶层平箔组成的弹性箔片结构,具有极端环境下良好的抗转子不对中和高速下的抗涡动性能,对于实现低温透平膨胀机高效稳定运行具有重要意义。回顾了国内箔片动压气体径向轴承在低温透平膨胀机中的应用... 箔片动压气体轴承(CFB)采用弹性支承和顶层平箔组成的弹性箔片结构,具有极端环境下良好的抗转子不对中和高速下的抗涡动性能,对于实现低温透平膨胀机高效稳定运行具有重要意义。回顾了国内箔片动压气体径向轴承在低温透平膨胀机中的应用,阐述了分段弹性支承、粘弹性支承、波箔箔片、鼓泡箔片等几种典型箔片轴承在高速透平膨胀机上的研究进展及其支承特性。进一步分析对比了上述轴承对高速低温透平膨胀机转子动力学和气动特性的影响规律,结果显示CFB具有优异的静动态特性,能够实现高速低温透平膨胀机的稳定运转,与此同时保证了低温透平高速转子较小的同步涡动和稳定的轴心位置,在高速透平机械的应用领域具有重要价值。 展开更多

关键词 透平膨胀机 气体轴承 箔片轴承 动压润滑 低温 高速

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新型箔片动压止推气体轴承承载特性的试验研究 被引量：13

7

作者 陈汝刚 周权 +1 位作者 刘烨 侯予 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期54-58,共5页

根据箔片轴承的结构特点,首次提出了一种具有鼓泡弹性支承的箔片轴承新结构,并在止推轴承试验台上对新型鼓泡弹性支承止推气体轴承开展了试验研究,对该轴承的稳定性及承载能力进行了初步测试和分析.与通常具有弹性支承的波箔箔片轴承结... 根据箔片轴承的结构特点,首次提出了一种具有鼓泡弹性支承的箔片轴承新结构,并在止推轴承试验台上对新型鼓泡弹性支承止推气体轴承开展了试验研究,对该轴承的稳定性及承载能力进行了初步测试和分析.与通常具有弹性支承的波箔箔片轴承结构相比较,该新型箔片止推轴承具有结构简单、加工方便的特点.基于弹性力学的考虑,通过改变半球型鼓泡的高度、直径及鼓泡的排列分布等一系列的参数来适应载荷的需要.承载特性的试验研究显示,所开发的止推气体轴承可通过鼓泡自身弹性变形很好地调节刚度和阻尼,并具有较好的稳定性和承载能力. 展开更多

关键词 箔片轴承 动压 气体轴承 承载特性

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波箔箔片动压气体轴承的实验研究 被引量：5

8

作者 马斌 孙皖 +3 位作者 赖天伟 郑越青 陈双涛 侯予 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期118-122,共5页

为满足透平机械高速可靠运转的需求，设计了一种波箔型箔片轴承，其基本结构由柔性平箔和支承平箔的弹性波箔组成。在气体轴承一高速低温透平膨胀机实验台上对波箔箔片动压气体轴承进行了实验，实验中采用压缩空气驱动透平转子，以功率7... 为满足透平机械高速可靠运转的需求，设计了一种波箔型箔片轴承，其基本结构由柔性平箔和支承平箔的弹性波箔组成。在气体轴承一高速低温透平膨胀机实验台上对波箔箔片动压气体轴承进行了实验，实验中采用压缩空气驱动透平转子，以功率75kW的阿特拉斯螺杆压缩机作为供气源，从而获得了0．1～1．15MPa、标准工况下最高流量为600m3／h的压缩空气。将波箔厚度为0．05mm及0．07mm的2种箔片动压气体径向轴承，应用于主轴025mm的标准工况下150m3／h制氧机用高速透平膨胀机，研究了箔片支承高速透平转子的振动特性及稳定性。实验结果表明：波箔弹性元件的刚度是轴承性能的重要影响因素之一，0．05mm波箔刚度小，柔性变形裕度较大，可以抑制转子不稳定涡动，透平膨胀机转子最高转速达93366r／min；0．07mm波箔刚度较大，柔性变形裕度相对较小，当最高转速达到93161r／min时转子出现涡动。2种波箔厚度的轴承最高转速达到9．3万r／min时转子的最大振幅均小于20μm，波箔轴承表现出了良好的刚度和阻尼特性，可有效抑制西25mm的高速透平膨胀机转子的涡动。 展开更多

关键词 动压气体轴承 箔片 透平膨胀机 实验研究

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高速透平机械全金属鼓泡箔片动压气体轴承稳定性研究 被引量：11

9

作者 王伟 李晓疆 +3 位作者 曾强 娄芳 赖天伟 侯予 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期84-89,共6页

为了验证高速透平机械中鼓泡箔片轴承完全取代传统静压轴承的可行性,将全金属鼓泡箔片径向轴承和鼓泡箔片止推轴承同时应用在主轴直径为25mm、产量为150m3/h工业制氧机用的高速透平膨胀机上,进行了全动压鼓泡箔片轴承透平膨胀机的实验研... 为了验证高速透平机械中鼓泡箔片轴承完全取代传统静压轴承的可行性,将全金属鼓泡箔片径向轴承和鼓泡箔片止推轴承同时应用在主轴直径为25mm、产量为150m3/h工业制氧机用的高速透平膨胀机上,进行了全动压鼓泡箔片轴承透平膨胀机的实验研究,实验用的鼓泡箔片径向轴承采用周向叉排,鼓泡箔片止推轴承采用径向叉排。实验结果表明:透平转子在全动压鼓泡箔片轴承透平膨胀机上能够稳定运行,表现出良好的动态性能和稳定性;由于良好的柔弹性结构、惯性小等特点,鼓泡箔片轴承能够迅速适应转子运动;随着转子转速的升高,转子轴心轨迹由不规则半圆环状逐渐变成规则的圆环状,在多次重复性实验中轨迹重复性较好;鼓泡箔片轴承可有效抑制转子涡动,转子能够在高转速下持续稳定运行。 展开更多

关键词 透平机械 鼓泡箔片轴承 气体轴承 动压润滑

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新型弹性箔片动压气体止推轴承的试验研究 被引量：4

10

作者 林韶宁 李军 +2 位作者 朱朝辉 侯予 陈纯正 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期701-705,共5页

对新开发的一种弹性支承箔片动压气体止推轴承进行了理论分析和数值计算,并在多功能气体轴承试验台上对轴承的稳定性、承载力、振动特性和启停性能等进行了深入的试验研究.在轴承的弹性材料厚度为0.25mm、箔片厚度为0.07mm、节距比为0.... 对新开发的一种弹性支承箔片动压气体止推轴承进行了理论分析和数值计算,并在多功能气体轴承试验台上对轴承的稳定性、承载力、振动特性和启停性能等进行了深入的试验研究.在轴承的弹性材料厚度为0.25mm、箔片厚度为0.07mm、节距比为0.7、转速为108398r/min时,试验获得了25.9N的最高轴向承载力.试验结果表明复合弹性支承材料具有良好的阻尼特性,能有效地抑制转子的振动和限制涡动振幅的增加;金属箔片的柔性表面刚度均匀,能有效地降低转子及轴承表面的损伤;新型弹性箔片动压气体止推轴承具有良好的稳定性、运转性能和启停性能,具有很好的发展潜力和实用前景. 展开更多

关键词 动压气体轴承 弹性箔片 止推轴承 试验研究

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应用于高速透平膨胀机的箔片动压气体止推轴承的试验研究 被引量：9

11

作者 周权 侯予 陈汝刚 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期49-52,111,共5页

针对现有箔片动压气体轴承结构较为复杂、理论分析比较困难,以及难以应用于高速旋转机械等问题,提出了改进的平箔型、黏弹性支承型、鼓泡型等箔片动压气体止推轴承.在高速透平机械气体轴承试验台上,采用透平驱动转子-轴承系统以及静压... 针对现有箔片动压气体轴承结构较为复杂、理论分析比较困难,以及难以应用于高速旋转机械等问题,提出了改进的平箔型、黏弹性支承型、鼓泡型等箔片动压气体止推轴承.在高速透平机械气体轴承试验台上,采用透平驱动转子-轴承系统以及静压轴承支承活塞杆施加轴向力等试验方法,对箔片动压气体止推轴承在不同转速下的承载性能进行了试验研究.同时,利用快速傅里叶变换方法,分析轴承-转子系统在空间3个方向的振动信号,对箔片动压气体止推轴承的运转稳定性进行了探讨.试验结果表明:平箔型动压气体止推轴承具有较高的轴向承载力,约为44N,而鼓泡型动压气体止推轴承的性能非常稳定,轴承-转子系统的轴心轨迹十分清晰,轴向振动信号中低频和高频涡动可忽略不计,其振动频率以1倍频为主. 展开更多

关键词 箔片动压气体轴承 高速透平膨胀机 轴承性能

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掌上透平弹性箔片动压气体轴承的试验研究 被引量：4

12

作者 陈汝刚 席光 陈韬 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1-4,共4页

为了满足微小型高速透平稳定、可靠运转的要求,设计研制了一种以精密机加工制作为目的的微小型箔片气体轴承,提出了以弹性鼓泡支承的新型波箔结构,其中箔片元件由表面光滑的平箔和半球型鼓泡突起体的弹性底箔组成,鼓泡箔片可采用单层鼓... 为了满足微小型高速透平稳定、可靠运转的要求,设计研制了一种以精密机加工制作为目的的微小型箔片气体轴承,提出了以弹性鼓泡支承的新型波箔结构,其中箔片元件由表面光滑的平箔和半球型鼓泡突起体的弹性底箔组成,鼓泡箔片可采用单层鼓泡或多层鼓泡,多层鼓泡的第一层鼓泡在第二层鼓泡的跨距中央。在一台主轴轴径为6mm的掌上高速透平上首次进行了振动特性及稳定性试验,结果表明:新型鼓泡箔片轴承具有良好的阻尼特性,对转子不稳定涡动的抑制能力较强;鼓泡自身变形具有调节刚度和阻尼的特点;在全动压条件下,试验透平稳定运转达到近36万r/min。 展开更多

关键词 高速透平 箔片轴承 弹性鼓泡支承 气体轴承 动压

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箔片动压止推气体轴承流固耦合数值模拟 被引量：2

13

作者 陈汝刚 陈韬 龚超 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期72-77,共6页

针对鼓泡弹性箔片动压止推气体轴承的结构,在假设内部流体为层流、沿气膜厚度方向压力不变、忽略流体体积力和惯性力的基础上,建立了可压缩性流体Reynolds方程;采用有限差分法,在考虑流场为等温过程的条件下,对Reynolds方程进行了数值求... 针对鼓泡弹性箔片动压止推气体轴承的结构,在假设内部流体为层流、沿气膜厚度方向压力不变、忽略流体体积力和惯性力的基础上,建立了可压缩性流体Reynolds方程;采用有限差分法,在考虑流场为等温过程的条件下,对Reynolds方程进行了数值求解,得出轴承内部的压力分布。充分考虑鼓泡结构在压力作用下的弯曲变形,采用双向流固耦合模型,分析了顶层箔片的变形与压力场之间的相互作用,结合薄板弯曲模型得出的轴承顶层箔片的变形和气膜间隙分布,分析了轴承数、箔片结构对轴承性能的影响。研究结果表明:支承结构位置不当会直接影响气膜压力的分布,造成承载能力下降;提高轴承数、增大进出口气膜间隙比和轴承内外径之比,可以提高轴承的承载性能;节距比为0.5时承载性能最佳。该结果可为鼓泡弹性箔片动压止推气体轴承的结构设计提供参考。 展开更多

关键词 动压 止推气体轴承 箔片轴承 有限差分法 流固耦合

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可倾瓦径向气体轴承在低温透平机械中的应用 被引量：7

14

作者 姚艳霞 朱朝辉 +3 位作者 杨金焕 夏葵 王可 陈纯正 《低温与特气》 CAS 2003年第2期1-5,共5页

可倾瓦径向动压气体轴承以其良好的稳定性和自对中能力在低温透平机械中获得了广泛的应用。对可倾瓦径向气体轴承的工作原理和在低温透平机械中的应用发展情况进行了综述。

关键词 动压气体轴承 可倾瓦径向轴承 低温透平机械 工作原理 应用 结构

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混合型球形气体轴承气动力设计计算 被引量：1

15

作者 彭兴泉 傅仙罗 孙征 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1994年第1期45-50,共6页

本文采用ＡＤＩ数值方法求解气浮陀螺仪表所用的混合型气体轴承的气膜方程，给出了任意供气压强、任意转速、任意几何尺寸和任意偏心下，轴承的压强分布、承载能力、气膜刚度、供气流量和阻尼力矩等气动参数，为气浮陀螺仪的设计提供依据。

关键词 承载能力 混合型 动力设计 动压气体轴承 摩擦力矩 动压轴承 静压气体轴承 径向偏心 气膜刚度 数值计算

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