箔片气体动压轴承研究概况.pdf

箔片气体动压轴承 研究概况 = 哈尔滨工业大学（深圳） 箔片气体动压轴承的应用 空气循环机 微型燃气轮机 微型涡喷发动机 无油涡轮增压器 氢燃料电池 高速风机 箔片气体动压轴承的优点 ➢动压悬浮 无气源 ➢DN值（轴径×转速）高 高能量密度 ➢高温环境下运行（600-700 ℃ ） ➢柔性支撑 较好的转子不对中适应性 ➢库伦摩擦阻尼 高转速条件下稳定性好 ➢寿命长、维护成本低 ➢结构简单、可靠性高 箔片气体动压轴承的发展过程 第一代： 第二代： 第三代 径向、轴向、周向 均剪裁/变刚度 悬臂式加底层支撑/悬臂折弯 周向与轴向结构结构形式分布一致 波箔沿一个方向剪裁，变节距 1、波箔气体动压轴承静特性的研究 平箔片 波箔片 壳体 平箔片 转子 轴承外套 波箔片 箔片局部放大图 顶层箔片 支承波箔 (a) 空气动压箔片轴承 (b) 箔片轴承三维图 1、波箔气体动压轴承静特性的研究 (1) 空气动压箔片轴承多场耦合分析模型的建立和求解方法 顶层箔片 建立合适的数学模型和寻求有效的 未变形的 气膜压力 变形后的 支承箔片 支承箔片 求解方法，是分析述空气动压箔片 轴颈轴承性能的基础，也是发展箔 片气体轴承理论体系的重要内容。 波箔1 波箔2 波箔3 (2)空气动压箔片轴承气、弹、热 多场耦合机理 温度场 润滑气膜 弹性箔 压力场 片变形 支承波箔 (3)空气动压箔片轴承高转速时的热效应 轴承外套 顶层箔片 涡轮增压器转速达十几万转、环境温度高， 如设计不当，高速时的热效应会造成轴承性 能下降甚至热失效，研究其热效应是本项目 转子 的关键科学问