(上海理工大学 能源与动力工程学院, 上海 200093)

空气静压轴承动态性能仿真研究

王 昊

(上海理工大学 能源与动力工程学院, 上海200093)

空气静压轴承具有较小摩擦、运转平稳、使用寿命长、回转精度高且无环境污染等优点.以孔式节流空气静压轴承作为研究对象,利用建模软件,建立孔式节流空气静压轴承三维实体计算模型.通过计算流体动力学(CFD)原理,对该模型网格划分后模拟仿真轴承在一定偏心率下的旋转状态,计算并得出气膜压力分布图,分析其在不同供气压强和不同旋转速度对轴承承载力的影响,并得出影响轴承承载力因素的变化曲线.研究结果对孔式节流空气静压轴承结构设计优化具有可靠性的指导意义.

空气静压轴承; 孔式节流; 供气压强; 旋转速度; 承载力

空气静压轴承利用空气作为润滑剂,从外界提供压缩空气,经过压缩的气体经节流孔进入轴承间隙,在主轴与轴承表面形成可压缩的气膜层,并起负载作用.由于空气黏度很低,摩擦力几乎不存在,因此空气轴承几乎消除了由摩擦力产生的阻力和磨损,所以更适用于高速和高精度设备.较之其他轴承具有较小摩擦、运转平稳、使用寿命长、回转精度高且无环境污染等优点[1-2],在航空、航天以及精密测量和超精密加工设备中得到广泛应用[3].提供足够的承载力和稳定性的最关键的问题在于这些轴承的设计[4-7],因此气体轴承已成为精密轴承的一个重要发展方……