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人字槽狭缝节流动静压混合气体轴承的设计研究

2021-01-21于贺春张国庆王文博王仁宗王东强

重庆理工大学学报(自然科学) 2020年12期

于贺春,张国庆,王文博,王仁宗,王东强

(中原工学院 机电学院,郑州 450007)

气体轴承因具有高精度,低摩擦和高转速等优点,广泛应用于高精度和高转速设备中,如高速机床和涡轮机械[1-4]。其中,动静压混合气体轴承结合了静态轴承和动态轴承的优点,可以在较宽的温度范围内工作并具有较大的载荷和高速能力,同时可避免转子与轴承在起动和停止过程中的摩擦,使其在高速工作条件下具有较好的动态特性[5-9]。

Dee C W等[10]首先提出了狭缝节流气体轴承,并利用有限元法对其进行了研究。Yoshimoto S等[11-12]提出了一种圆周狭缝气体轴承,利用数值分析和实验两种方法研究了该轴承的静态特性。Sharma SC等[13]研究了一种适用于不可压缩流体的径向滑动轴承,并得出与带有毛细管节流孔和定流量节流器的非对称孔入口的径向滑动轴承相比,非对称槽布置可以提供较好的速度稳定性阈值裕度的结论。Tomohiko I等[14]提出并研究了一种轴向设置限位槽的气体静压轴颈轴承,并提高了该轴承的刚度。Pankaj K等[15]在考虑热效应和微极润滑油共同影响的情况下,对孔入口和槽入口混合轴颈轴承的性能进行了比较研究,结果表明:在给定的润滑油微极参数范围内,在最大流体压力和动力系数方面,恒流量阀补偿孔入口混合轴颈轴承的性能最高。Chandra B K等[16]分别对用不同节流器补偿的双叶形/圆形非凹入式混合轴颈轴承进行了ER流体润滑和表面变形对其性能的综合影响的对比研究。研究表明:ER流体润滑的CFV补偿双叶形(δ=1.1)非凹入式径向滑动轴承相对于其他补偿元件(如毛细管,节流孔和槽口)具有卓越的性能。……

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