李长林，杜建军，李洁，徐珍妮

(哈尔滨工业大学(深圳) 机电工程与自动化学院，广东 深圳 518055)

1 概述

近年来节能减排和绿色低碳成为主流的发展趋势，提高能源动力装备的能源转化效率是重要实现途径之一。氢燃料电池空压机、微型燃气轮机等高速旋转机械已显示出巨大的应用前景，轴承是旋转机械的核心部件，是整机高速稳定运转的重要基础。滚动轴承与油膜滑动轴承有较高的承载能力，受dn值、寿命、润滑条件与运行环境的影响，一定程度上限制了其在高温、高速旋转机械中的应用。

箔片气体动压轴承是一种自作用式的被动控制轴承，通常由形成润滑气膜的平箔片与具有弹性支承作用的底层箔片组成。箔片轴承的动压气膜与箔片结构串联支承转子，可同时实现动压气体润滑与柔性支承。动压气膜的摩擦力矩较低，可以有效降低能耗。弹性箔片变形使箔片轴承具有较好的转子不对中适应性，高温条件下的热膨胀适应性与抗冲击能力。箔片结构在发生弹性变形的同时，内部的库仑摩擦效应为箔片轴承提供库仑阻尼，提升了支承转子的高速稳定性，使箔片气体轴承能达到较高的dn值。

最早应用的箔片气体动压轴承为第一代波箔型与悬臂型轴承，如图1所示，前者通过连续波拱形结构支承顶箔片，后者的圆弧形悬臂箔片依次搭接形成收敛隙与弹性支承结构。相比悬臂型轴承，波箔型轴承的承载力与刚度较大；但悬臂型轴承具有多流场与预紧效应的特点，较适合高速轻载工况。……