低温透平制冷机的静压气体润滑轴承研究

对西安交通大学在研发低温装置的关键产冷机械——透平膨胀机的静压气体轴承时所取得的经验，进行了简要的回顾及总结．特别是对所研制的几种型式小孔供气静压气体轴承（双排径向、双排切向、多排切向等）进行了讨论，得出了小孔供气轴承间隙与失稳转速之间的关系以及最佳轴承间隙规律．研究发现：由普通的径向小孔供气轴承改为切向小孔供气轴承后，最佳轴承间隙增大75%，相应地失稳转速可提高30％．     

低温透平膨胀机切向供气轴承的研究

本文叙述了150Nm~3/h制氧机中压低温透平膨胀机的切向小孔供气轴承的初步分析及试验结果.根据切向供气轴承径向间隙中的气体流动模型,以轴承耗气量计算了轴承径向间隙中的气体周向流动速度.试验研究了径向间隙、供气方向、供气压力等因素对失稳转迷(自激涡动起始速度)的影响.得出了切向供气轴承的最佳径向间隙,其数值要大于研制样机径向供气轴承的最佳径向间隙.使用切向供气轴承时,需注意供气方向必须与转子旋转方向相反,否则,轴承运转稳定性将显着降低.在小型高速低温透平膨胀机中,将径向供气轴承改为切向供气轴承是提高失稳转速简易可行的措施.     

水介质液压泵锥形轴配流副轴承间隙的计算

以水介质轴向柱塞液压泵的锥形轴配流副为研究对象,对其在稳定工作状态下形成的滑动轴承的径向间隙计算方法进行研究.采用等效结构参数法将配流副滑动轴承化为轴向推力轴承,根据柱塞轴向液压交变作用力引起轴承内水膜的变化特征推导出水膜厚度变化的速度,再依据锥顶体薄膜挤压效应公式计算出轴承的径向间隙.结果表明,径向间隙是柱塞泵工作压力和配流副结构参数的函数.     

高压圆盘气体轴承可压缩边界层形态分析

高压圆盘气体轴承中气流速度高、雷诺数大,气膜内边界层的发展形态对主流和轴承承载力的影响不可忽视。在数值计算方法可行性验证的基础上,采用γ-Reθ转捩模型对具有双对称收缩段结构的高压圆盘气体轴承气膜内的流场进行数值求解,分析气膜间隙、供气压力及轴承半径对气膜边界层的影响。结果表明,减小气膜间隙、降低供气压力、增大轴承半径,均可促进气膜边界层的发展;边界层完全发展后,主流被边界层淹没,边界层内的黏性力作用于气流,气流速度下降,使气膜内的压力维持在较高水平,从而提高了气体轴承的承载能力。根据数值计算结果确定了高压圆盘气体轴承实验模型的工作参数。     

烟气轮机径向轴承间隙测量方法探讨

烟气轮机径向轴承间隙对轴承性能有着决定性的影响.通过分析目前常用的两种径向轴承结构特点,总结得出了四油叶固定瓦轴承间隙值的测量方法,并通过设计工装实现了准确测量五油叶可倾瓦轴承间隙值的目的.     

平箔式箔片径向气体轴承的试验研究

对一种用于高速低温透平膨胀机的新型平箔式箔片径向气体轴承进行了试验研究,试验箔片径向轴承的直径为２５．０ｍｍ。试验结果表明,轴承的结构参数决定了轴承的性能;通过选取合适的轴承半径间隙和刚度,此种结构的箔片轴承上有较好的稳定性及启停性能。因此,该型轴承在小型高速低温透平膨胀机中具有广阔的应用前景。文中还就轴承结构参数对轴承－转子系统稳定性的影响进行了讨论。     

直线压缩机气体轴承的性能分析

针对直线压缩机的应用,给出了静压式小孔节流气体轴承的分析模型,运用Fluent流体数值计算软件,分析了气体轴承的几何参数和进出口压力对其承载力及质量流量的影响,并对静态和动态出口压力条件下的气体轴承特性进行了研究和比较,确定了合适的气体轴承特性参数.研究结果可用于气体轴承的设计和直线压缩机间隙密封的改善.     

中压透平膨胀机橡皮加稳空气轴承的稳定性

本文叙述了150米~3/时制氧机配套用中造平膨胀机橡皮加稳空气轴承稳定性的一些研究结果.根据简化计算模型推导出的转子失稳转速计算公式.对样机的许多试验工况进行了计算,由计算分析以及与试验结果的列比,得出的主要结论有:一、使用橡皮加稳空气轴承使失稳转速大大提高,并可在大间隙及低供气压下稳定运转;二、橡皮加稳空气轴承的径向间隙在所试验的范围内变化时,对稳定性没有影响,三、降低轴承重量也可明显提高失稳转速.因此,为提高稳定性,宁可选用低比重材料的轴承体,而不必使用LC_4轴;四、橡胶O形圈及气膜的阻尼比及刚度比存在最佳值,正确选用橡胶O形圈显然十分重要.     

静压轴承—主轴系统静态性能的研究

本文以小孔节流四油垫静压轴承—主轴系统为例,研究了供油压力、主轴转速.主轴轴线倾斜、轴承流量等对静压轴承—主轴系统性能的影响:研究了静压径向轴承的静态性能的计算方法,并通过对一台MB1520型外圆磨床静压轴承—主轴系统的分析计算,获得了一些很有价值的结论.     

谐波齿轮传动系统的各误差分量及其综合

从谐波齿轮传动系统的传动误差产生的机理出发 ,按误差独立性作用原理研究了齿轮的切向综合误差与基节误差 ,齿轮安装轴的偏心与配合间隙偏心 ,输出轴与轴承孔的偏心和配合间隙 ,轴承的径向游隙与径向跳动以及波发生器部件对谐波齿轮传动系统传动误差的影响 ,得到每个误差分量的作用频率 ,并解释了谐波齿轮传动系统中特有的传动误差拍频现象     

静压空气轴承性能的试验与分析

在本文中,作者进行了轴向多孔的静压径向空气轴承和环状的静压止推空气轴承的承载能力实验和近似的理论分析。在实验中分析了供气压力、毛细孔的直径和数目、轴向间隙等参数对承载能力的影响,并比较了不同结构的和不同毛细孔方向的止推轴承的承载能力。实验结果和数据可供设计时参考。 针对所采用的结构,作者提出了气压分布的简化模型。按照简化模型进行的承载能力计算与实验结果基本上符合。这些公式可在初步设计时用做近似计算。     

多排环形供气孔静压止推气体轴承的研究

为了提高静压止推气体轴承的刚度及承载力,对一种多排环形供气孔静压气体攫推轴承进行了研究,从气体轴承雷诺方程出发,采用Ｇａｌｅｒｋｉｎ加权余量法推导出了控制方程的有限元形式,并由控制方程的边界条件,采用向前迭代法对轴承静特性参数进行了数值求解,分析了不同参数对止推轴承性能的影响,理论分析及试验研究表明,采用多排环形供气孔后,轴承的静刚度性能有了显著提高。     

双列球面滚子轴承力学分析及滚子受载计算方法

以球面滚子轴承为研究对象,运用切片法,综合考虑了滚子-滚道凸度以及轴承内圈倾斜角的影响,建立了滚子并排和滚子错排的球面滚子轴承滚子载荷的计算模型。数值计算了内圈倾斜角、径向游隙、滚子错排角、以及外载荷等参数对球面滚子轴承滚子载荷和轴承内圈径向位移量的影响。计算结果表明,在一定的外载荷作用下,轴承内圈倾斜角度与滚子最大载荷呈线性变化规律;错排滚子的球面滚子轴承最大滚子载荷比并排略小,内圈径向位移量也略小。     

油腔结构对高速动静压轴承性能的影响

研究了四种不同油腔形状的高速液体动静压轴承。研究内容包括轴承润滑油流量、承载能力、刚度、涡动频率，这四种油腔结构轴承分别是正方形油腔，三角形油腔、圆形油腔、角向小孔轴承。通过对这四种轴承性能比较出现，角向小孔轴承具有最优良的性能。将会在高速主轴单元中得到广泛应用。     

无限短径向轴承的薄膜润滑特性分析

在薄膜润滑的无限短径向轴承中,薄膜间隙和吸附层厚度对润滑剂的影响不可忽视.引用薄膜润滑的等效粘度模型推导无限短径向轴承的等效粘度计算模型以获得薄膜润滑无限短轴承的解析解,并运用该模型进行薄膜润滑条件下无限短径向滑动轴承的性能分析,确立了参数与轴承性能变化之间的关系,为工程实际计算提供了理论依据.     

任意滑动轴承支承的高速转子非线性动态和稳定特性

对间隙为任意形状的径向滑动轴承支承的单质量对称转子非线性振动特性,提出了一种新的计算方法,讨论了各种不同类型的轴承和轴承参数对上述系统的非线性影响.计算结果与已发表的相应的试验结果基本相符.     

准气体动力循环Power MEMS气体静压轴承

为追求微细尺度条件下超高能量密度的目标,提出了Power MEMS准气体动力循环发动机的概念.鉴于Power MEMS准气体动力循环发动机能够自行提供高压气源的结构特征以及气体静压轴承在性能上的优点,提出了将气体静压轴承应用于该Power MEMS发动机的研究和Power MEMS准气体动力循环发动机中气体静压径向轴承和止推轴承的结构形式的选择,指出了微细尺度下气体静压轴承的设计要点;运用气体静压润滑的基本原理对气体轴承的结构及运行参数进行了分析,获取了径向轴承和止推轴承的参数设计;通过气体轴承静态性能的计算,从承载能力方面验证了将所设计的气体轴承应用于Power MEMS准气体动力循环发动机中的可行性.     

微小型涡轮发动机圆锥气体静压轴承的特性研究

对用于微小型涡轮发动机的圆锥气体静压轴承的特性开展了理论及实验研究.设计了圆锥气体静压轴承的结构型式,提出了圆锥气体静压轴承的润滑模型及其数值解法,获得了圆锥气体轴承承载力和气体质量流量性能,考察了气膜厚度、供气压力和节流孔数目对轴承性能的影响.建立了圆锥气体轴承测试平台,获得了轴承的质量流量-供气压力曲线,为理论模型的验证提供了实验手段.结果表明,增加供气压力和节流孔数目可提高承载力和气体质量流量;圆锥轴承测试结果与理论结果趋势一致,数据吻合.      

新型三瓣式径向气体箔片动压轴承热特性分析

为研究新型三瓣式径向气体箔片动压轴承的温度特性，提出了考虑热特性的润滑理论计算模型. 通过耦合求解非等温Reynolds方程和气膜能量方程，并计入转子的离心效应和热膨胀量对轴承间隙的影响，运用数值模拟的方法求解出轴承内气膜温度分布，研究轴承载荷、转速和冷却气流量等因素对轴承温度的影响. 计算结果表明：气膜温度峰值位于压力峰值的下游位置；气膜温度随轴承载荷和转子转速的增加而递增，相较于转速对气膜温度的影响，轴承载荷的影响并不明显；往轴承箔片结构内通入冷却气流可以起到明显的降温效果，且轴承温度随冷却气流的上升先迅速下降后逐渐平缓.     

液体静压轴承的优化设计与实验研究

本文设计了间隙节流比可调式腔内三孔回油,不等轴向封油边液体径向静压轴承与弓形三腔止推的组合静压轴承,导出其刚度、功耗、温升等计算简式。并以高刚度等为约束条件,以最低温升为目标函数,进行了计算机参数优化设计。通过实验验证了计算简式,还着重实验研究了该轴承主轴厂的回转?度、过渡过程、频率特性、温升及热变形。实验结论具有普遍实用意义。