赵琪，侯予，强铭琛，陈双涛，赖天伟

(西安交通大学 能源与动力工程学院，西安 710049)

1 概述

轴承作为高速旋转机械设备的核心支承部件，广泛应用于氢能利用、航空航天、大科学装置、气体液化等工业领域，其性能对转子系统的可靠性和稳定性有极大影响[1-3]。由于实际使用过程中的高转速、润滑油污染以及热稳定等问题，导致传统的油润滑滚动轴承在实际应用方面有着诸多问题，箔片气体轴承具有高转速、无污染、低功耗等特点[4]，可以有效解决上述问题。经过几十年来的不断努力，箔片气体轴承的承载力有了大幅提高，且已商业化应用在许多领域，如空气循环系统、透平膨胀机、高速离心式空压机及鼓风机等转速较高的轻载透平机械设备中[5]。

国内外对箔片气体轴承的研究主要集中在轴承热分析[6]、稳定性[7]、动力学[8]以及承载力研究等方面[9-10]。尽管对箔片气体轴承的研究已经较为深入，但随着科技进步以及高速旋转机械的迅速发展，箔片气体轴承承载力研究仍面临巨大的挑战：1)由于更高功率密度透平机械的需求以及复杂环境适应性的要求，对箔片气体轴承承载能力提出了更为严苛的要求[11]；2)箔片支承结构之间的相互作用和非线性特性以及求解完全气弹耦合雷诺方程的复杂性，使箔片气体轴承承载力的数值预测困难。

箔片气体轴承主要包括波箔型、鼓泡型[12-13]、悬臂型[14]等，波箔型应用最为广泛，本文分别从理论和试验方面对波箔气体轴承的承载力进行分析与讨论。……