本文關(guān)鍵詞：分離式波箔氣體動(dòng)壓推力軸承靜特性分析與實(shí)驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：波箔氣體動(dòng)壓軸承廣泛應(yīng)用于各種高速透平機(jī)械，目前波箔徑向軸承已經(jīng)發(fā)展到第四代，而對(duì)波箔氣體動(dòng)壓推力軸承的研究和關(guān)注較少。為了促進(jìn)波箔推力軸承工程實(shí)際應(yīng)用，本文對(duì)一種分離式波箔動(dòng)壓氣體推力軸承進(jìn)行研究，討論承載力和粘性摩擦力矩與軸承各個(gè)參數(shù)的關(guān)系，從而完成軸承靜特性分析和箔片結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。 本文建立了考慮邊界滑移條件下推力軸承等溫Reynolds方程和考慮平箔變形的膜厚方程。推導(dǎo)了波箔和平箔彈性變形公式，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)箔片結(jié)構(gòu)變形和靜剛度進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果驗(yàn)證了波箔變形模型的合理性。提出了有限差分法和超松弛迭代法耦合求解氣膜壓力方程及箔片彈性變形方程的方法，采用Matlab編程實(shí)現(xiàn)，得到了軸承承載力和摩擦力矩，將本文計(jì)算的承載力和國(guó)外計(jì)算結(jié)果及實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，具有較好的吻合性，驗(yàn)證了計(jì)算方法的準(zhǔn)確性和合理性。根據(jù)軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)和靜特性關(guān)系曲線，確定了最佳參數(shù)的取值范圍，使軸承獲得了相對(duì)較高的承載力，同時(shí)具有較低的摩擦力矩。 設(shè)計(jì)、制造了平箔和波箔，完成了軸承整體裝配。以氣體徑向軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)為基礎(chǔ)，搭建了推力軸承試驗(yàn)臺(tái)，測(cè)量了推力盤(pán)在各個(gè)轉(zhuǎn)速下的軸向振動(dòng)位移和軸承在工作過(guò)程中的摩擦力矩、軸向位移及承載能力。
【關(guān)鍵詞】：氣體推力軸承 靜態(tài)特性 氣彈耦合 彈性變形 軸承實(shí)驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH133.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 圖表清單9-12
• 注釋表12-13
• 第一章 緒論13-21
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 波箔動(dòng)壓氣體推力軸承的發(fā)展14-16
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-20
• 1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀18-20
• 1.4 本文主要研究工作20-21
• 第二章 分離式波箔氣體推力軸承基本理論21-32
• 2.1 氣膜壓力控制方程21-26
• 2.1.1 氣體動(dòng)力潤(rùn)滑原理21
• 2.1.2 Reynolds 方程的推導(dǎo)21-26
• 2.2 氣膜厚度方程26-28
• 2.2.1 分離式波箔氣體動(dòng)壓推力軸承的結(jié)構(gòu)26-27
• 2.2.2 氣膜厚度方程的推導(dǎo)27-28
• 2.3 彈性變形方程28-31
• 2.3.1 波箔彈性變形方程的推導(dǎo)28-29
• 2.3.2 平箔彈性變形方程的推導(dǎo)29-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第三章 箔片結(jié)構(gòu)靜剛度32-41
• 3.1 箔片結(jié)構(gòu)靜剛度的理論分析32-36
• 3.1.1 箔片選材及彈性模量的簡(jiǎn)單測(cè)量32-34
• 3.1.2 箔片結(jié)構(gòu)靜剛度的彈簧模型34-35
• 3.1.3 箔片結(jié)構(gòu)靜剛度的有限元求解35-36
• 3.2 箔片結(jié)構(gòu)靜剛度的實(shí)驗(yàn)測(cè)量36-40
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)36-37
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析37-40
• 3.3 實(shí)驗(yàn)與理論比較分析40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第四章 分離式推力軸承靜特性分析41-56
• 4.1 理論模型的無(wú)量綱化41
• 4.1.1 Reynolds 方程的無(wú)量綱化41
• 4.1.2 氣膜厚度方程的無(wú)量綱化41
• 4.2 推力軸承 Reynolds 方程的數(shù)值求解41-48
• 4.2.1 有限差分基本原理42-43
• 4.2.2 不考慮邊界速度滑移氣體 Reynolds 方程的離散43-45
• 4.2.3 考慮稀薄效應(yīng)的氣體 Reynolds 方程的離散45-47
• 4.2.4 邊界條件47
• 4.2.5 Matlab 編程實(shí)現(xiàn)氣彈耦合求解壓力47-48
• 4.3 承載力及粘性摩擦力矩計(jì)算48-49
• 4.4 分離式軸承計(jì)算結(jié)果及討論49-50
• 4.5 分離式軸承膜厚及壓力分布特性50-54
• 4.5.1 分離式波箔軸承和剛性軸承壓力與膜厚分布比較51-52
• 4.5.2 分離式波箔軸承和整體式波箔軸承承載力比較52-53
• 4.5.3 邊界速度滑移對(duì)分離式軸承承載力的影響53-54
• 4.6 數(shù)值計(jì)算程序的圖形用戶界面54-55
• 4.7 本章小結(jié)55-56
• 第五章 軸承靜特性的影響參數(shù)及其確定56-64
• 5.1 運(yùn)行參數(shù)對(duì)軸承靜特性的影響56-57
• 5.1.1 轉(zhuǎn)速對(duì)軸承靜特性的影響56-57
• 5.1.2 初始最小膜厚對(duì)軸承靜特性的影響57
• 5.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)靜特性影響57-63
• 5.2.1 箔拱節(jié)距 s 對(duì)軸承靜特性的影響58-60
• 5.2.2 箔片數(shù)ψ對(duì)軸承靜特性的影響60-61
• 5.2.3 相對(duì)半徑比 E 對(duì)軸承靜特性的影響61
• 5.2.4 貼合區(qū)角度相對(duì)值β_1對(duì)靜特性的影響61-62
• 5.2.5 楔形區(qū)角度相對(duì)值β_2對(duì)靜特性的影響62
• 5.2.6 楔形區(qū)末端高度值對(duì)靜特性的影響62-63
• 5.3 本章小結(jié)63-64
• 第六章 推力軸承實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析64-72
• 6.1 分離式波箔推力軸承制作64-66
• 6.1.1 波箔模具設(shè)計(jì)64-65
• 6.1.2 箔片制造及裝配65-66
• 6.2 推力軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)66-69
• 6.2.1 試驗(yàn)臺(tái)本體67-68
• 6.2.2 潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng)68-69
• 6.2.3 測(cè)量系統(tǒng)69
• 6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論69-71
• 6.3.1 推力盤(pán)軸向位移69
• 6.3.2 軸承摩擦力矩分析69-71
• 6.4 本章小結(jié)71-72
• 第七章 總結(jié)與展望72-74
• 7.1 總結(jié)72-73
• 7.2 展望73-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 致謝78-79
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文79

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 劉占生;許懷錦;;波箔型動(dòng)壓氣體徑向軸承的應(yīng)用與研究進(jìn)展[J];軸承;2008年01期

2 陳偉武,張鴻興;推力波箔軸承的理論分析和試驗(yàn)研究[J];上海機(jī)械學(xué)院學(xué)報(bào);1989年03期

3 ;A generalized solution of elasto-aerodynamic lubrication for aerodynamic compliant foil bearings[J];Science in China(Series E:Technological Sciences);2005年04期

  本文關(guān)鍵詞：分離式波箔氣體動(dòng)壓推力軸承靜特性分析與實(shí)驗(yàn)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：426397