小孔节流静压气体轴承的特性计算与实验分析

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1、万方数据国内图书分类号：TKl4国际图书分类号：621．5硕士学位论文学校代码：10079密级：公开小孔节流静压气体轴承的特性计算与实验研究硕士研究生：导师：申请学位：学科：专业：所在学院：答辩日期：授予学位单位：王德俊付忠广教授工学硕士动力工程及工程热物理热能工程能源动力与机械工程学院2015年3月华北电力大学万方数据C1assifiedIndex：TK14U．D．C：621．5DissertationfortheMasterDegreeCharacteristicCalculationandExperimentalResear

2、chofAerOstaticBearingwithorificeRestrictorsCandidate：SuperVisor：AcademicDegreeAppliedfor：Speciali蚵：School：DateofDefence：WangDejunProf．FuZhongguangMasterofEngineeringPowerEngineeringandEngineeringThermophysicsSchoolofThemalEngineeringMarch，2015Degree—Conferring—Inst“ut

3、ion：NorthChinaElectricPowerUniVersity万方数据华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《小孔节流静压气体轴承的特性计算与实验研究》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除己注明部分外不包含他人己发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：多绣经日期：P／f年名月加日华北电力大学硕士学位论文使用授权书《小孔节流静压

4、气体轴承的特性计算与实验研究》系本人在华北电力大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归华北电力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。本人授权华北电力大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于(请在以上相应方框内打“√”)：保密口，在年解密后适用本

5、授权书不保密刚作者签名：导师签名：4参压饮日期：p／t年乡月．矽日日期：矽，j，年弓月弦日万方数据华北电力大学硕士学位论文摘要气体轴承．转子系统由于摩擦损耗小、运转精度高、不产生油污染、构造精简、使用时间长等独特优点，在旋转机械行业有着广阔的应用前景，并为高速动力机械设备的发展开拓了新纪元。为了适应轴承．转子系统高参数性能指标的需求，转子的转速不断提高，对轴承的要求也越来越高，但由此引发的高速轴系稳定性问题也越来越多，为气体润滑发展提出了新的挑战。基于高速涡轮膨胀机的开发应用，本文以小孔节流静压气体轴承为研究对象，首先进行了静态特

6、性计算，建立了模型，通过一维流动假设，推导得出了静态下气膜间隙内的压力分布、静承载力和静刚度，采用最新的Matlab软件进行编程计算，实现了承载力校核计算的快速输出，提高了计算的精度和效率，为稳态计算和进一步的研究打下了基础。针对可压缩气体的雷诺方程，采用有限元法进行了稳态特性计算。介绍了有限元求解可压缩雷诺方程的基本原理，并对小孔节流静压气体轴承进行了精确计算，求解得出气体的三维压力分布，并在压力分布的基础上求解了轴承的承载力、涡动力及刚度，阐述了气体轴承涡动机理和涡动力的计算方法，研究了动压效应和供气压力等参数对转子稳态特性的

7、影响。最后，进行了高速的气体轴承．转子轴系特性试验，对试验设备和系统的搭建进行了详细介绍，分析了各个系统的主要功能及实现手段，给出了振动测试试验的方法。对试验结果进行了详细分析，通过图谱以及幅频曲线等给出了低频涡动、低频振荡等振动特征，并结合杨金福工程稳定性判别准则分析了轴系的稳定性，同时试验研究了转速和供气压力等参数对轴系稳定性的影响。此外，试验还给出了带有槽线的小孔节流静压气体轴承的试验结果，为同类型试验的研究和开展提供了依据和支持。关键词：气体润滑轴承；承载力；流场分析；低频振动。万方数据华北电力大学硕士学位论文Abstra

8、ctBecauseofuniqueadVantagesofsmallfrictionloss，high11lIlllingprecision，10woilpollution，simplestructure，longservicetime，Gasbe