箔片式动压径向气体轴承的发展 被引量：17

1

作者 侯予 熊联友 +2 位作者 王瑾 刘井龙 陈纯正 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2000年第2期2-4,8,共4页

本文简要回顾了气体轴承和箔片式动压径向气体轴承的历史及国内、外目前的研究状况。详细介绍了箔片式动压径向气体轴承的起源、结构形式、应用范围和理论、实验及应用研究的发展，并提出了一种新型结构形式的弹性支承箔片动压径向气体... 本文简要回顾了气体轴承和箔片式动压径向气体轴承的历史及国内、外目前的研究状况。详细介绍了箔片式动压径向气体轴承的起源、结构形式、应用范围和理论、实验及应用研究的发展，并提出了一种新型结构形式的弹性支承箔片动压径向气体轴承。 展开更多

关键词 动压气体轴承 箔片轴承 径向气体轴承 结构形式 弹性支承

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基于流固耦合的波箔动压气体轴承承载性能优化 被引量：1

2

作者 李东东 贾晨辉 +2 位作者 张飞 路艳辉 杨鲁强 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期125-132,共8页

基于有限元软件Ansys Workbench,建立波箔动压气体轴承在可压缩流体介质中运动的有限元模型,采用6DOF动网格计算方法对轴承的运动状态进行流固耦合数值模拟,探讨不同转速和波箔片结构参数(波箔的长度比、高度以及厚度)对轴承承载性能的... 基于有限元软件Ansys Workbench,建立波箔动压气体轴承在可压缩流体介质中运动的有限元模型,采用6DOF动网格计算方法对轴承的运动状态进行流固耦合数值模拟,探讨不同转速和波箔片结构参数(波箔的长度比、高度以及厚度)对轴承承载性能的影响规律。结果表明:轴承气膜压力大小的分布与平箔片变形量的大小成对应关系,说明提出的流固耦合方法能很好地反映波箔动压气体轴承的润滑状态;随着转速的增大,轴承动压效应不断增强,承载力增大,且平箔片的结构变形不断增大,致使气膜压力的收敛区发生波动;随着波箔的长度比和波箔片厚度的增加,轴承承载力先快速增大后趋于稳定,而波箔片高度对承载力影响不大,表明适当增加波箔的长度比和波箔片厚度可以提高承载力。 展开更多

关键词 波箔动压气体轴承 流固耦合 波箔片结构参数 承载力

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基于弹性壳体模型的波箔型气体动压径向轴承静特性分析 被引量：13

3

作者 徐润 马希直 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期17-21,共5页

采用有限单元法,对波箔型气体动压径向轴承的箔片建立了弹性壳体单元模型。该模型综合考虑了箔片膜效应与弯曲效应之间的耦合,更能真实地反映出波箔和平箔的变形。运用有限差分法及Newton-Raphson迭代法耦合求解Reynolds方程和气膜厚度... 采用有限单元法,对波箔型气体动压径向轴承的箔片建立了弹性壳体单元模型。该模型综合考虑了箔片膜效应与弯曲效应之间的耦合,更能真实地反映出波箔和平箔的变形。运用有限差分法及Newton-Raphson迭代法耦合求解Reynolds方程和气膜厚度方程,分析了轴承气膜厚度分布、压力分布、箔片变形量分布以及承载能力,并与实验结果进行了比较,证明了该方法的可行性和精确性。分析了转速、箔片厚度对轴承特性的影响,结果表明:转速上升,承载能力增大;箔片厚度小于0.2mm时,厚度的改变对轴承的影响较大。 展开更多

关键词 波箔型气体径向轴承 壳体单元 箔片变形 箔片厚度

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新型三瓣式径向气体箔片动压轴承热特性分析 被引量：6

4

作者 冯凯 李映宏 +2 位作者 张凯 刘永红 郭志阳 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期35-44,共10页

为研究新型三瓣式径向气体箔片动压轴承的温度特性,提出了考虑热特性的润滑理论计算模型.通过耦合求解非等温Reynolds方程和气膜能量方程,并计入转子的离心效应和热膨胀量对轴承间隙的影响,运用数值模拟的方法求解出轴承内气膜温度分布... 为研究新型三瓣式径向气体箔片动压轴承的温度特性,提出了考虑热特性的润滑理论计算模型.通过耦合求解非等温Reynolds方程和气膜能量方程,并计入转子的离心效应和热膨胀量对轴承间隙的影响,运用数值模拟的方法求解出轴承内气膜温度分布,研究轴承载荷、转速和冷却气流量等因素对轴承温度的影响.计算结果表明:气膜温度峰值位于压力峰值的下游位置;气膜温度随轴承载荷和转子转速的增加而递增,相较于转速对气膜温度的影响,轴承载荷的影响并不明显;往轴承箔片结构内通入冷却气流可以起到明显的降温效果,且轴承温度随冷却气流的上升先迅速下降后逐渐平缓. 展开更多

关键词 新型三瓣式轴承 径向气体箔片轴承 动压轴承 热特性分析 能量方程

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箔片式动压气体轴承在低温透平机械中的应用与研究

5

作者 姚海 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 1998年第3期18-24,共7页

简要介绍了国内外低温工程领域在低温透平机械中应用动压气体轴承的现状。分析表明，箔片式动压气体轴承是一种理想的支承元件。介绍了该轴承的起源、结构形式及该轴承在低温工程领域的应用实例，分析并评价对该轴承进行的各种理论及试... 简要介绍了国内外低温工程领域在低温透平机械中应用动压气体轴承的现状。分析表明，箔片式动压气体轴承是一种理想的支承元件。介绍了该轴承的起源、结构形式及该轴承在低温工程领域的应用实例，分析并评价对该轴承进行的各种理论及试验研究。最后，指出了在我国低温工程领域开展箔片式动压气体轴承透平膨胀机研究的必要性。 展开更多

关键词 低温透平膨胀机 气机轴承 箔片式动压气体轴承 应用

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高速动压气体轴承箔片材料表面处理的探讨 被引量：5

6

作者 侯予 朱朝辉 +2 位作者 姚艳霞 王瑾 陈纯正 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期13-15,共3页

针对高速透平机械动压气体轴承——箔片式气体轴承金属箔片材料的表面处理问题进行了一定的探讨。对箔片式气体轴承箔片材料的选择、材料的表面处理方法以及该轴承的启停性能和稳定性进行了实验研究。分析表明:通过对箔片材料及表面处... 针对高速透平机械动压气体轴承——箔片式气体轴承金属箔片材料的表面处理问题进行了一定的探讨。对箔片式气体轴承箔片材料的选择、材料的表面处理方法以及该轴承的启停性能和稳定性进行了实验研究。分析表明:通过对箔片材料及表面处理方法的合理选择,可以显著改善箔片式动压气体轴承的启停性能。 展开更多

关键词 动压气体轴承 高速透平机械 箔片式气体轴承 表面处理 启停性能 稳定性 箔片材料

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边界滑移对波箔型动压气体轴承静特性的影响 被引量：15

7

作者 张镜洋 赵晓荣 +1 位作者 常海萍 方华 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期388-395,共8页

为获得流固边界滑移状态对动压轴承性能的影响,以波箔型动压气体轴承为研究对象,建立极限切应力模型下不同滑移状态的气膜压力及厚度方程,利用差分迭代法耦合求解,分析不同边界滑移状态时轴承静特性随滑移相关参数的变化规律。研究结果... 为获得流固边界滑移状态对动压轴承性能的影响,以波箔型动压气体轴承为研究对象,建立极限切应力模型下不同滑移状态的气膜压力及厚度方程,利用差分迭代法耦合求解,分析不同边界滑移状态时轴承静特性随滑移相关参数的变化规律。研究结果表明:与无滑移状态相比,轴面侧滑移对轴承静特性不利,箔片侧滑移对轴承静特性有利,滑移对承载力额最大影响幅度可达20%,对偏位角的最大影响幅度可达10°;两侧均存在滑移时轴承静特性下降,影响幅度小于前两者。当轴承转速、偏心率以及润滑气体动力粘度增大时或者轴承间隙减小时,均会使滑移对承载力的影响增大、对偏位角的影响减小。 展开更多

关键词 波箔 动压气体轴承 边界滑移 极限剪应力 轴承静特性

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离心空压机波箔气体轴承设计及实验研究 被引量：3

8

作者 化文灿 杨山举 +2 位作者 王琪 张丽君 曾一鸣 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期161-168,共8页

针对功率26 kW、主轴径22 mm的氢燃料电池离心空压机,设计波箔动压气体轴承;在搭建的实验台上进行轴承静动态特性实验和耐久性实验,得到轴承滞回曲线和静态刚度曲线,以及空压机轴系升降速振动三维频谱图、30 000~95 000 r/min下的时域... 针对功率26 kW、主轴径22 mm的氢燃料电池离心空压机,设计波箔动压气体轴承;在搭建的实验台上进行轴承静动态特性实验和耐久性实验,得到轴承滞回曲线和静态刚度曲线,以及空压机轴系升降速振动三维频谱图、30 000~95 000 r/min下的时域图。实验结果表明:研发的波箔动压气体轴承静态刚度与轴承位移具有非线性特性;空压机启停100 000余次后,平箔表面仅有轻微磨损,波箔高度几乎无变化,表明轴承具有良好的耐久性;转子振动以基频为主,全转速范围内主振幅为1μm左右,无明显低频和高频振动;两级气浮轴承离心空压机实验最高工作转速可达95 000 r/min,并且表现出良好的热力性能。 展开更多

关键词 波箔动压气体轴承 离心空压机 涡动 阻尼 动态特性 静态特性

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基于双杆-弹簧模型的波箔型气体动压轴承特性研究 被引量：3

9

作者 皮骏 林炜斌 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期64-69,共6页

应用双杆-弹簧模型计算波箔型气体动压轴承波箔的等效刚度矩阵,应用有限元法计算顶箔的挠度,通过控制气膜厚度的收敛,由Reynolds方程迭代求解出轴承的波箔挠度、顶箔挠度、气膜厚度和压力分布。通过算例,研究波箔等效刚度与相关参数的关... 应用双杆-弹簧模型计算波箔型气体动压轴承波箔的等效刚度矩阵,应用有限元法计算顶箔的挠度,通过控制气膜厚度的收敛,由Reynolds方程迭代求解出轴承的波箔挠度、顶箔挠度、气膜厚度和压力分布。通过算例,研究波箔等效刚度与相关参数的关系,研究轴承载荷与转速、环境压力以及平均气膜厚度的关系。结果表明:轴承的承载能力随轴承转速的增大而增大,且增大的速率逐渐减小;轴承承载能力随轴承内部环境压力的增大而增大;平均气膜厚度越小,轴承承载能力越大。 展开更多

关键词 波箔型气体动压轴承 双杆-弹簧模型 等效刚度 轴承载荷

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动压径向波箔轴承静态承载性能研究 被引量：4

10

作者 李二圣 陈国定 《机械设计与制造》 北大核心 2007年第4期16-18,共3页

建立了动压气体润滑Reynolds方程和波箔弹性变形方程所组成的动压径向波箔轴承控制方程,以及相应的边界条件,应用有限差分法对此弹性流体动压润滑问题的控制方程进行了数值求解,分析了动压径向波箔轴承结构参数和运行参数对其静态承载... 建立了动压气体润滑Reynolds方程和波箔弹性变形方程所组成的动压径向波箔轴承控制方程,以及相应的边界条件,应用有限差分法对此弹性流体动压润滑问题的控制方程进行了数值求解,分析了动压径向波箔轴承结构参数和运行参数对其静态承载性能的影响,为提高波箔轴承承载能力提供了结构改进的参考依据。 展开更多

关键词 动压径向波箔轴承 弹性变形 承载性能 有限差分法

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波箔动压空气径向轴承实验台设计 被引量：6

11

作者 刘江 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期117-119,共3页

现有的波箔动压空气径向轴承实验台存在最大工作转速达不到轴承实际工作转速,无法在不影响轴承正常工作的情况下对轴承施加径向载荷,无法测量轴承的阻力距等缺点。为了全面满足波箔动压空气径向轴承的实验需要,设计一种最高转速为60 000... 现有的波箔动压空气径向轴承实验台存在最大工作转速达不到轴承实际工作转速,无法在不影响轴承正常工作的情况下对轴承施加径向载荷,无法测量轴承的阻力距等缺点。为了全面满足波箔动压空气径向轴承的实验需要,设计一种最高转速为60 000 r/min的波箔动压空气径向轴承实验台,可以在不影响轴承正常工作的情况下对轴承施加径向载荷,可以同时测量转轴转速、轴承阻力距、转轴水平和竖直方向的位移、轴承工作温度、冷却空气的压力。 展开更多

关键词 波箔动压空气轴承 实验台 径向轴承

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一种有效的动压气体径向轴承承载力数值解法

12

作者 张海军 沈剑英 杨琴 《机械设计》 CSCD 北大核心 2011年第4期22-25,共4页

考虑动压气体径向轴承中气膜压力变化小的特点,对润滑Reynolds方程的非线性项进行适当近似,得到线性Reynolds方程。利用有限差分法求解该近似Reynolds方程,得到动压气体径向轴承的压力分布,分析气体径向轴承性能,计算得出轴承承载力的大... 考虑动压气体径向轴承中气膜压力变化小的特点,对润滑Reynolds方程的非线性项进行适当近似,得到线性Reynolds方程。利用有限差分法求解该近似Reynolds方程,得到动压气体径向轴承的压力分布,分析气体径向轴承性能,计算得出轴承承载力的大小,并与文献中的实验数据进行比较。与直接数值解相比,该数值解计算结果与实验数据吻合较好。 展开更多

关键词 动压气体径向轴承 REYNOLDS方程 非线性 有限差分法

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螺旋槽动压径向气体轴承承载特性研究

13

作者 王洪涛 董志强 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期65-72,共8页

为研究螺旋槽动压径向气体轴承承载特性,运用SolidWorks软件建立其物理模型。基于气体润滑基本方程Navier-Stokes方程,推导出可压缩非定常雷诺方程式。应用CFD技术和流体动力学Fluent软件对气体润滑基本方程Navier-Stokes方程直接求解,... 为研究螺旋槽动压径向气体轴承承载特性,运用SolidWorks软件建立其物理模型。基于气体润滑基本方程Navier-Stokes方程,推导出可压缩非定常雷诺方程式。应用CFD技术和流体动力学Fluent软件对气体润滑基本方程Navier-Stokes方程直接求解,得到轴承在不同转速条件下的压力分布,以及轴承承载能力随螺旋槽动压径向轴承结构参数和运行参数的变化规律。结果表明;螺旋槽气体动压轴承在偏心方向气膜厚度最小,压力相对其他区域较大,随着转速的提高,轴承的动压效应更加显著,使得最大压力值逐渐增大;随着槽长、槽深比、槽数等结构参数的增加,以及偏心率、转速等运行参数的增加,轴承承载能力增大;而随着半径间隙的增大承载力减小。研究结果为螺旋槽动压径向气体轴承的设计及优化提供理论依据。 展开更多

关键词 螺旋槽动压径向气体轴承 承载力 螺旋槽 气体润滑

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交错式波箔型气体动压轴承静态特性研究 被引量：7

14

作者 皮骏 陈晓 林家泉 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期47-51,58,共6页

为进一步提高箔片轴承性能,提出了交错式箔片轴承结构,并建立交错式波箔型气体动压轴承模型;应用有限元法和松弛迭代法对雷诺方程与气膜厚度方程进行差分迭代求解,通过控制气膜压力的收敛,得到交错式箔片轴承气膜厚度和压力分布,并计算... 为进一步提高箔片轴承性能,提出了交错式箔片轴承结构,并建立交错式波箔型气体动压轴承模型;应用有限元法和松弛迭代法对雷诺方程与气膜厚度方程进行差分迭代求解,通过控制气膜压力的收敛,得到交错式箔片轴承气膜厚度和压力分布,并计算相关的静态特性。结果表明:与传统波箔构型轴承相比,交错式波箔型气体动压轴承的承载力明显提升,而摩擦力矩有所增加,尤其在转速与长径比增大的情况下更为明显;随转速与长径比的增大,交错式波箔型气体动压轴承与传统轴承的偏位角大小与变化基本相同,气膜压力三维分布也相一致。 展开更多

关键词 波箔型气体动压轴承 交错式结构 静态特性

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波箔动压气体轴承建模中典型摩擦模型的对比分析

15

作者 周如能 顾永鹏 +1 位作者 任革学 于溯源 《轴承》 北大核心 2022年第10期25-32,共8页

波箔动压气体轴承箔片结构中的摩擦直接决定了其等效刚度和阻尼特性,进而影响轴承性能。对比分析了全耦合求解框架系统建模中常用的LuGre动态摩擦模型和平滑近似代数摩擦模型在程序实现、稳态特性以及性能预测方面的差异,结果表明:LuGr... 波箔动压气体轴承箔片结构中的摩擦直接决定了其等效刚度和阻尼特性,进而影响轴承性能。对比分析了全耦合求解框架系统建模中常用的LuGre动态摩擦模型和平滑近似代数摩擦模型在程序实现、稳态特性以及性能预测方面的差异,结果表明:LuGre动态摩擦模型可以准确地表征黏着状态,预测结果准确,且计算效率较高,但会增加系统自由度,导致程序实现复杂;平滑近似代数摩擦模型不会增加系统自由度,程序实现简单,且在低速准静态或低摩擦因数、大扰动等以滑移为主的工况下预测结果准确,但由于无法准确表征黏着状态,在高摩擦因数、小扰动等以黏着为主的工况下预测结果偏差较大,且计算效率较低。 展开更多

关键词 滑动轴承 气体动压轴承 波箔轴承 摩擦 黏着 滑移

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动静压气体径向轴承的静态性能转速效应

16

作者 谷礼新 史龙飞 +1 位作者 杨彦涛 黄志伟 《轴承》 北大核心 2022年第10期133-136,共4页

通过仿真与试验对纯动压、纯静压、动静压气体径向轴承的静态性能进行了对比分析,得到了轴颈转速、偏心率、气膜的动压效应和静压效应对轴承静态承载力和静态刚度的影响规律。随着转子转速或轴承偏心率的增大,动静压轴承的径向承载力逐... 通过仿真与试验对纯动压、纯静压、动静压气体径向轴承的静态性能进行了对比分析,得到了轴颈转速、偏心率、气膜的动压效应和静压效应对轴承静态承载力和静态刚度的影响规律。随着转子转速或轴承偏心率的增大,动静压轴承的径向承载力逐渐增大;当转子转速较小时,气膜的静压效应起主导作用,静态刚度随动静压轴承偏心率增大而减小;当转子转速较大时,气膜的动压效应起主导作用,静态刚度随动静压轴承偏心率的增大而增大。 展开更多

关键词 滑动轴承 径向滑动轴承 气体静压轴承 气体动压轴承 转速 承载力 刚度

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波箔气体轴承温度场计算与动静态性能分析 被引量：4

17

作者 李长林 杜建军 姚英学 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期46-52,共7页

为计算波箔轴承的温度场分布,研究轴承的热特性,推导了考虑外部冷却条件时的平箔片内表面等效对流换热系数,将箔片一侧的导热换热模型耦合到气膜三维能量传递模型中.建立轴承套、转子的导热与对流换热模型,耦合求解非等温Reynolds方程... 为计算波箔轴承的温度场分布,研究轴承的热特性,推导了考虑外部冷却条件时的平箔片内表面等效对流换热系数,将箔片一侧的导热换热模型耦合到气膜三维能量传递模型中.建立轴承套、转子的导热与对流换热模型,耦合求解非等温Reynolds方程、气膜能量传递方程、箔片变形方程.计算并分析轴承转速、载荷、外部冷却气流等因素对轴承温度的影响,分析了轴承的静动态性能.结果表明:转速对轴承温度影响很大,温度随载荷变化不大,冷却空气的冷却效率随流量增大逐渐降低.与等温条件相比,非等温模型的轴承承载能力较大,且具有较大的动态刚度与阻尼. 展开更多

关键词 波箔气体动压轴承 温度场 流体热动力模型 能量传递方程 多场耦合

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气体轴承在低温透平膨胀机上的应用 被引量：22

18

作者 侯予 王瑾 +1 位作者 熊联友 陈纯正 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期29-33,共5页

简要介绍了气体轴承的发展及其在低温透平膨胀机上的应用状况。分析表明 ,开发具有良好性能的新型箔片径向气体轴承 ,研制高稳定性的全动压气体轴承不仅具有巨大的经济效益 ,而且具有较高的学术价值。

关键词 气体轴承 透平膨胀机 箔片式动压径向气体轴承 全动压气体轴承

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混合型球形气体轴承气动力设计计算 被引量：1

19

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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组合槽长式人字槽径向气体轴承的静态特性分析

20

作者 朱东南 高鹏 张珺 《机电工程》 2025年第9期1669-1679,共11页

为了扩宽人字槽径向气体轴承的应用场景,并探索具有实用性和经济性的新型槽型,设计了一种组合槽长式人字槽径向气体轴承,并对其承载性能进行了分析。首先,提出了组合槽长式轴承的设计,分析了组合槽长式轴承结构及其理论模型;然后,采用... 为了扩宽人字槽径向气体轴承的应用场景,并探索具有实用性和经济性的新型槽型,设计了一种组合槽长式人字槽径向气体轴承,并对其承载性能进行了分析。首先,提出了组合槽长式轴承的设计,分析了组合槽长式轴承结构及其理论模型;然后,采用数值计算方法求解了雷诺方程,得到了组合式轴承的承载特性,对数值计算的准确性进行了分析,对比分析了槽宽比、槽深比、螺旋角及槽数等槽型参数对2种传统式轴承和3种组合式轴承承载能力的影响;最后,总结了组合式轴承的适用场景。研究结果表明:数值计算相较于文献实验数据的偏差在5%以内;相比于全槽式轴承,在轴承的转速、槽宽比、螺旋角、槽深比位于范围之内时,组合式轴承的承载力增幅至少在5%以上;相比于分布式轴承,组合槽长式设计通过通槽结构的引入,优化了气体流动,缓解了分层效应,保证了气膜压力的均匀性;组合式轴承综合了全槽式轴承的稳定性优势和分布式轴承的承载力优势,显著降低了槽型参数对轴承承载力的影响,为轴承的设计加工留下了余量空间,更加具有经济性和实用性。该研究可为组合槽长式人字槽径向气体轴承的工程应用提供理论支撑和设计参考。 展开更多

关键词 动压气体轴承 人字槽径向气体轴承 组合槽长式轴承结构 槽型设计 槽型参数(槽宽比、槽深比、螺旋角及槽数)

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