GMA可控油膜轴承研究进展
2015-02-24吴超张建平尹雪梅王文
机床与液压 2015年23期
吴超,张建平,尹雪梅,王文
(1.郑州轻工业学院,河南郑州450002;2.河南师范大学新联学院,河南郑州451464;3.上海大学,上海 200072)
0 前言
由动压承载机制可知,油膜轴承的位置精度不高,通过控制油膜厚度和形状可以改变油膜轴承的承载性能[1]。学者相继提出了一些新型可控油膜轴承结构,能改善油膜轴承的定位精度,提高所支承转子系统的稳定性。从执行机构的工作原理上看,可控油膜轴承的控制执行机构有液压系统、电/磁流变新兴流体和新型功能材料[2]。目前可控油膜轴承最突出的问题是执行机构的控制力和带宽之间的矛盾。液压系统反应速度慢,电/磁流变液润滑材料性能不稳定,所以应用新兴的功能材料是可控油膜轴承发展的新方向。
超磁致伸缩材料驱动器 (GMA),与常用的压电材料、形状记忆合金材料驱动器相比,具有磁致伸缩应变大、输出力大、能量密度高、响应速度快、可靠性高、频带宽、能源供应简单等特点。在常态磁场下,GMA可以伸长几十微米,非常适合用于油膜轴承间隙的控制[3]。自从 GMA可控油膜轴承提出之后,一些学者对其性能进行了研究,发现其具有高的位置精度和稳定性[4]。文中就GMA油膜轴承的研究现状进行总结,并对其下一步的研究工作进行展望。
1 GMA可控油膜轴承工作原理
GMA可控油膜轴承结构如图1,由普通径向油膜轴承、2个GMA和2个弹簧组成[5]。弹簧处于压缩状态,可以为GMA提供预应力,改善GMA的力学性能,而且能保证轴承座和GMA时刻不分离。该轴承利用超磁致伸缩材料 (GMM)在磁场中产生的微位移和作用力控制轴承座的位置,通过油膜作用传递给转子,起到反向调整转子的静态位置和抑制转子振动的功能。……
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