小孔节流静压支承轴承力学性能的数值建模.pdf

第 25卷 第 2期 光学 精密工程 Vo1．25 No．2 2017年 2月 OpticsandPrecisionEngineering Feb．2017 文章编号 1004—924X(2017)02—0417—08 小孔节流静压支承轴承力学性能的数值建模 李一飞，尹益辉 (中国工程物理研究院总体工程研究所，四川绵阳621900) 摘要 ：为了讨论小孔节流空气静压支承轴承 的节流器尺寸，气膜厚度与供气压等轴承参数对轴承力学性能的影响。针对 圆柱腔小孔节流静压支承止推轴承，首先进行了轴承间隙流场的数值仿真与分析，其中以dqL尺寸，气腔尺寸，供气压及 气膜厚为设计变量，利用正交实验设计的基本原理构造正交表，通过对轴承间隙流场的数值计算进行采样 以获取轴承的 承载力与刚度 ；其次在设计变量范围内基于径 向基神经网络模型建立承载力与刚度 的分析数学模型，在该分析模型中全 面考虑了各轴承参数的作用，同时考虑了轴承间隙的流场结构对力学性能的影响，得到的模型经过拟合校验 以证明具有 足够的精度；最后基于该分析模型讨论了小孔与气腔尺寸对轴承承载力与刚度的影响，为工程设计提供了参考。 关 键 词 ：静压支承轴承 ；力学性能 ；正交实验设计 ；径向基神经网络模 型 中图分类号 ：TH133．36 文献标识码 ：A doi：10．3788／OPE0417 Numericalmodelingofmechanicalperformancesof aerostaticbearingwith orifice’typerestrictor LIYi—fei。YIN Yi—hui (InstituteofSystemsEngineering，ChinaAcademyofEngineeringPhysics， M ianyang 621900；China) *C0r】rs0 gauthor，E-mail：yinyhcaep@yeah．net Abstract：Todiscusstheimpactofbearingparameters，includingtherestrictorsize，airfilm thickness andairsupplypressure，onmechanicalperformanceoftheorificerestrictedaerostaticbearing．First— ly，taking theorificerestrictedhydrostaticthrustbearingwith cylindricalchamberforan example， carried0utanumericalsimulationandanalyzedinthebearingclearanceflow field，inwhichtheorifice size，airchambersize，airsupplypressureandairfilm thicknessweretakenasthedesign variables， establishedanorthogonalarraybyutilizingthebasicprincipleoforthogonalexperimentaldesign，and thentooksamplesthroughnumericalcalculationofthebearingclearanceflow fieldtoobtainloadcar— rying capacityandstiffnessofthebearing；secondly，builtananalysismathematicalmodelforloadca— pacityandstiffness，inwhichthefunctionsofeachparameterandtheimpactofflow fieldstructureon the mechanicalper