基于流固耦合的气体静压止推轴承动态特性研究
2021-08-18于贺春张国庆王文博王东强王仁宗
液压与气动 2021年8期
关键词:承载力
于贺春,贾 硕,张国庆,王文博,王 进,王东强,王仁宗
(中原工学院 机电学院, 河南 郑州 450007)
引言
气体静压轴承是以气体作为润滑介质,在轴承的活动面与静止面之间通入高压气体,从而在两者之间形成一种具有一定承载力和刚度的高压气膜,避免了活动面与静止面的直接接触[1-3]。气体静压轴承具有精度高、无磨损、污染小和寿命长等优点,因此在很多精密工程中得到了广泛的应用[4-7]。
针对小孔节流气体静压止推轴承,许多学者进行了大量的研究。王莉娜等[8]利用流体动力学软件Fluent仿真分析了轴承气膜出口处压力分布,并对层流模型和湍流模型的结果进行对比。郭良斌等[9]采用保角变换有限元方法计算分析了供气孔分布半径、供气孔直径和供气孔数对小孔节流气体静压止推轴承静态性能的影响。李祥等[10]通过对流场进行分析,研究了节流孔出口处不同圆角值对轴承性能的影响。吴斌等[11]仿真分析了轴承主要参数对轴承静态特性的影响,并得到了主轴旋转时刀具经过气膜高低压区的位移曲线。吴永超[12]采用摄动法推导出轴承的动态特性数学模型,又通过在静态位置引入微小振幅简谐振动的方法分析了轴承的动态性能,推导出了轴承动态气膜与动态承载力的数学模型。张皓成等[13]引用非线性能量陷阱(非线性吸振器中的一种,需要两个最基本的构成因素:一是非线性刚度,二是必要的阻尼)来抑制轴承自激振动问题,发现当非线性能量陷阱的阻尼超过临界阻尼时,可以有效地抑制系统的振动。……
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