一种球面气体静压轴承.pdf

20136年 12月 润滑与密封 Dec．2oo6 第 12期 (总第 184期) LUBRICAT10N ENGINEERING No．12 (serialNo．184) 一 种球面气体静压轴承的建模与仿真 张海兵 姚英学 秦冬黎 (哈尔滨工业大学机电工程学院 黑龙江哈尔滨 150001) 摘要：介绍了一种小孔节流式球面气体静压轴承，该轴承的加工工艺性较好，而且在各个方向上都有较大的支承 力 ；针对该轴承支承力的计算提出了一种有限划分计算方法，在建模中考虑到气膜压力分布的不对称性，将轴承根据节 流孔的数 目划分为数个等分，对每个等分再进行有限划分，若划分数足够多，可以认为在每个小等分中的气膜压力沿划 分方向无变化，以小等分中心的压力代替，从而简化了轴承的气膜压力分布的求解；借助MATLAB软件队轴承的支承 性能进行了仿真计算，并通过实验进行比较验证，实验结果与仿真结果基本一致。 关键词：静压轴承；节流孔；均压槽；气膜厚度；质量流量 中国分类号：TH133．36 文献标识码：A 文章编号：0254—0150(2006)12—124—4 TheDesignofanExternallyPressurizedGasBearing ZhangHaibing YaoYingxue QinDongli (DepartmentofMechanicalEngineering，HarbinInstituteofTechnology，HarbinHeilongjiang150001，China) Abstract：Gaslubricatedbearing，havingmanyadvantagesthatotherbearingscannotmatch，forexamplehighpreci— sionandhighspeed，hasbeenusedwidelyinultra—precisionmachinetoolandinertiaapparatus．ThepaperAnorificere- strictorexternallypressurizedsphericalgasbearingwasintroduced，whichiseasilyshapedandhasreasonablestiffnessin bothaxial andradial directions．A bearingforcecalculationmodelbasedonfinitepartitionofthebearing’Sgas—film was pre!sented，whichsimplifiesthecalculationofthebearing’Spressuredistribution．Consideredtheinfluenceoftheasym— metrypressuredistribution，thegas—film areawasdividedintopartsaccordingtotheorifices’numberfirstly，andthen subdividedeverypart，untilpressurealongthedivideddirectioncouldbeconsidereduniform inthesmallpart．Thepres— sureinpartwasrepresentedbythatinitscenter．SimulationwascarriedoutbytheuseofMATLABanditsresultwasval— idatedbyexperiments． Keywords：externallypressurizedbearing；orifice；uniform pressuregroove；gasfilm thickness；massflux 气体轴承的摩擦损失小、工作精度高、无磨损、 窝的中心有一个直径为d的节流孔，其外侧有一个张 功耗低，既适用于每昼夜旋转一周的转台，又能在每 角为0。的均压槽。另一种球面气体轴承的结构如图2 分钟高达几十万转的转速下工