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《静压空气轴承的动刚度和阻尼分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、正石Nl《XX)一3762轴承2(X抖年第12期l一ar,o.3CN阵1一1148/THBeingZ(X抖N12叫产品设计与应用卜静压空气轴承的动刚度和阻尼分析边,新孝李谋渭,(北京科技大学机械工程学院北京l仪”83,,:摘要应用修正后的雷诺方程介绍了一种求静压空气轴承的动刚度和阻尼的方法并采用数值计算的方法分析。了静压空气轴承的动刚度和阻尼关键词:空气轴承;刚度;阻;尼有限元法中图分类号:13.35;ns文献:lO汉】一3762(-《XX)1一THrB标识码:A文章编号2(X抖)1203Analysison及
2、阳a而c又gl山tyandD别mLPofE滋e川目P全烈粥扭七edAlrBear吨ing,n一一B扒N兀石aoHMouwei时n,vevs,,(阮坛泊1ofMeChti以凡曹ering砚巧吨冤andTeChrd卿Uniity砚巧吨1(XX)83China~ct:sil唱n加’s,mevecripAh力旧Udi五edRe”佃闭助呷tionthethedto刻d卯助‘gidityand山叨pingofthe~Un翻应n,Cn.15。目』ationth仪lh犯Pt记to助目dyll甲1‘cri山记山叨pi悦‘nggi
3、ve明d祖脱hasado卿gidity咫ofthe比面昭K盯,.八如:~山山叨pi飞;teelentth记air统面嗯州乡尔俪毗脱,s一‘山涡(扰)动(或摄振)频率符号说明—K,气体常数B阻尼系数N.s/脚—,—,Pa大气压MPaK刚度系数N/脚—,。—一,。二L轴承宽度cmp无因次大气压pPa/几一—,R。m下标。轴承半径稳态值—,—hm平均气膜厚度脚为了分析动压和动静压气体轴承高速稳定性,—,和临界转速E偏心量脚求刚度系数和阻尼系数的方法很‘一,、,,—,多〔5]不同的流体不同的润滑形式求法不同A偏心量的振
4、幅脚,,!—。二E/偏心量率呱随着计算机技术的发展目前普遍采用摄动一,。h—无因次气膜厚度法,」由于空气静压轴承在转速为零或低速时—,,尸气膜压力MPa不存在稳定性问题所以空气静压轴承的动态特—,。,砂Pi节流孔人口压力性不被人们关注然而当空气静压轴承用于测乃一节流孔出口压力,MPaMpa量仪器的关键部件时、如冶金行业中应用的空气,,—,p‘无因次节流孔出口压力p己=凡/尸*轴承式板形仪为了分析其动态响应必须先分析。—,二n其刚度系数和阻尼系数p无因次气膜压力p尸/Pi:—时间1数学模—,·c型,动力粘度掩s/
5、扩.。.,p—0IM田a时空气密度k岁c衬11修正的雷诺方程,,x:—,C把轴承气膜展开为宽度方向为圆周方S节流面积泞,—,d—节流孔直径。m向则空气静压轴承在转速为零或低速时的二维等温修正的无因次层流雷诺方程[61为,,、,,,、、,,、,。2DZ_、收稿日期二2(X抖一05一能aJ己己J之a己’丁+’h+=久ph(、h)‘’‘.)(1)示x.半x产矛z、(’之廿z/)丫一‘一示(、犷~了:,,,,a己a己以al作者简介边新孝男讲师博士研究生从事机械设计。。二‘二0几和冶金设备的教学和教研工作在节流孔处氏1;
6、不在节流孔处占(轴承》..2以抖南12,,,为挤压数‘=流量因子△h引起的气膜压力变化量为仰即援P=Po+(10)如n一生,Q气卫亏些清竺一(2)由于气膜厚度和压力变化流量因子Q也会ah氛P,、,,护,变化由于△h如很小有其中当有限元计算区域包含整个节流孔在..n_n.、_.二二o+,=,_+,=,_产‘鲤‘I‘鲤‘I△h(该节流孔处1;当有限元计算区域包含部分节Q丫一Q丫“尸=如p=p‘一~川赞如彻~计ah,、,流孔在该节流孔处产取该部分节流面积与整个由(2)(3)式可知节流孔流量因子Q与节。,。节流孔面积之
7、比节流孔质量流量流孔压力有关而与气膜厚度无直接关系所以二.n。碗。,i,流量因子对h的偏导数为0因此(11)式变为sP(3)=·=·。籍。仇,一、仰Q0*仰12豁()(K十‘)/(卜’)’左风伞[令()J(尸“风)式中南a_。。_。K,d“‘一,J““,‘·‘”,‘>24华尹厄瓦l又{〔〕}(风).~O二XU60厂i,/一XL、Pdo佑一六甲hPa言aK—一沙乳VI-·/(‘一1)_‘)、,一。,,刃一佑+,动尤li[2(l)去〕(13)击pdo)」一X啥—S=7t;S=、,、,小孔式节流器尹/4环面节流器把(
8、9)(10)式代人(l)式由于△h却很小兀。,dh略去高阶小量很稳态方程和瞬态方程.12扰动方程、。3·、。3。。‘()(卜。=设,。最豁最赞0(14)轴承转速很低或为零不考虑楔形效应_,。{。,,。:。,,。:,应用简正模法给轴承一个垂直向下的扰动力a己(尹)a己(户如).如.es-乙1只Inn二l十只,}nn一一寸二一一一一}r十=,,。,-一—一Z一“ZFFoe恤轴承只在垂直平面
