气体径向轴承弹性均压槽力学性能分析.pdfVIP

学兔兔 N O．1 第 1期 (总第 152期) 机 械 工 程 与 自 动 化 Feb． 20o9年 2月 MECHANICAL ENGINEERING ＆ AUTOMATION 文章 编 号 ：1672—64l3(2009)O1—001O—O3 气体径 向轴承弹性均压槽力 学性能分析 廖 波，张君安 ，刘 波 (西安 工 业 大 学 机 电 工程 学 院 ，陕 西 西 安 710032) 摘要 ：设计了一种 新型高刚度动静 压气体径向轴承 。建立了弹性薄板可变均压槽的数学模型 ，并通过有 限差分 法 、ANSYS软件??析、解析法等不同的方法对可变均压槽的力学性能进行分析对 比。结果表 明，利用有 限差 分法对弹性薄板变形进行 数值分析是可行的。 关键 词 ： 气体 径 向轴 承 ；弹 性 均压 槽 ；有 限 差 分 法 ；ANSYS 中 图分 类 号 ：TH133．36 文 献 标 识 码 ：A O 引言 究 对 象 ，弹性 薄板 结 构示 意 图见 图 2。图 2中 ：“一 传统 的气体静 压轴 承都采 用小孔 、狭缝 等节流 阻 90mm；6— 10mm；厚 度 一 O．5mm； ]一 2一 抗 固定的节 流器 ，其承载 能力 和刚度 的提高 非常有 限 。 1．3mm；c1=c2—15mm；61—5mm；材料为铜 ；弹性 为使 气体轴 承 的刚度提 高有新 突破 ，根据气 膜间 隙变 模 量 E一 112GPa；泊 松 比 u一0．35；大 气 压 力 一 化或 相应 的压力分 布变化 改变 均压槽 的表 面积 ，是 目 O．1MPa；供气 压力 —O．4MPa。 前气 体轴 承研究 的一个 热点 。近十几 年来 国内外开 展 了不少这 方面 的研究 [1]，但是 ，在高 刚度气 体静压轴 承 的应用方 面进展 并不 明显 。在承载 面采用 弹性薄 板实 现可 变截面均 压槽 的推力 轴承是 一种很有 应用前 景 的 新型高 刚度推力 轴承 L2。]，本文对这 种空气 静压轴 承 弹 性均压槽 的力 学性 能进行 了数值分 析和仿 真研究 。 l 轴承 的工作 原理 采 用弹性 薄板 实现可 变截面 均压槽 径 向轴 承的结 构见 图 l。制 造过程 中轴 承 内的轴 向气腔 中充 满压 力 图 1 用 弹 性 薄板 实现 可 变 截 面 均压 槽 径 向轴 承 的结 构 为 的气体 ，使承载 面上 轴 向弹