新型空气静压推力轴承的数值模拟与实验研究
随着科学技术的发展，以气体为润滑剂的轴承以其极小的摩擦系数，极高的回转精度和无污染等优点在精密机械与仪器中获得了越来越广泛的应用。它的出现是微细加工和超精密加工发展的客观体现，也是适应环保节能的重要途径。所以，气体轴承具有非常广泛的应用范围和应用前景。但是，对气体轴承性能的研究却发展缓慢。计算机技术的出现和高速发展为研究气体轴承的性能提供了一种有效的手段-数值模拟。本文对气体轴承的数值模拟及其实验技术进行了较为详细的研究。
所谓新型空气静压轴承是指可变均压槽和刚性均压槽结合运用的新结构轴承，在前期对气体静压推力轴承研究中我们得到带有均压槽的轴承刚度要高一些，在此基础上本文提出了这种新结构轴承，通过研究表明这种新结构可以更好的提高轴承刚度。
论文首先介绍了本文研究课题的整体情况，回顾了前人在气体轴承领域的研究现状，简述了本文的研究背景和工作；其次，推导并简化了气体润滑轴承的基本方程式-雷诺方程，根据板壳理论推导了弹性薄板的控制方程，为随后的数值分析建立了新型气体静压推力轴承的数学模型；然后利用VB6．0编制程序，采用有限差分法，将静压推力轴承按气膜厚度不同划分计算区域，对新型空气静压推力轴承的数学模型进行了数值计算，得到理论计算的结果。在实验方面，本文采用了新型空气静压推力轴承实验台，测量气膜厚度及其对应的载荷，并对实验台的工作原理、使用方法和实验数据的处理进行了探讨，与理论分析结果进行了对比分析。对有限差分法的原理和精度问题也略作讨论。从理论和实验两方面研究了运用可变均压槽提高刚度的新型气体静压推力轴承的性能。计算结果与实验结果有良好的一致性。
气体润滑;空气静压轴承;有限差分法;弹性均压槽;气固耦合;气体轴承
西安工业大学
硕士
机械设计与理论
张君安;刘波
2008
中文
TH133.36;TH117.2
74
2010-01-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）