高速透平气体轴承试验台的建立

在11—800空分系统透平膨胀机试验台的基础上建立厂高速透平气体轴承试验台，并改造了150Nm^3O2／h低温透平膨胀机，使之能应用于各种形式的高速气体轴承的静、动态特性及轴承-转子系统材料配伍与启停性能试验。为解决高速透平转子系统的监测问题，还进行了计算机动态数据采集系统及分析、处理软件包的开发。     

高速径向气体静态轴承试验台的设计与分析

为了解气体轴承在高速旋转时的机理,运用动静压气体轴承设计的原则,设计了一种新的气体轴承试验台,试验台主要包括驱动装置,加载装置,测试环节,减振结构和主轴部分,针对这几个部分做了详细说明,并选用了恰当的传感器测出在主轴旋转时流场内的间隙值和压力值,经过实验验证,该系统可以很好地满足实际稳定性要求。     

高速径向气体静压轴承试验台的设计与分析

为了解气体轴承在高速旋转时的机理,运用动静压气体轴承设计的原则,设计一种新的气体轴承试验台。试验台主要包括驱动装置、加栽装置、测试环节、减振结构和主轴部分,针对几个主要部分做了详细的说明,并选用了恰当的传感器测出在主轴旋转时流场内的间隙值和压力值。经过实验验证,该系统可以很好地满足实际稳定性要求。     

小孔节流静压气体轴承承载力分析

以小孔节流静压气体轴承为研究对象,从节流孔内的流动出发,通过工程假设实现气体轴承的建模与分析,并借助MATLAB编程,采用有限差分法、牛顿迭代法实现对气膜流场二维设计计算,得到轴承的压力分布和承载力,并分析讨论对轴承承载力可能产生影响的因素,包括偏心率、轴承间隙、供气孔直径、环境温度、节流孔个数、供气压力。结果表明:不同参数对承载力影响不同,偏心率、轴承间隙及供气压力对承载力影响较大,增大偏心率、增大供气压力、减小轴承间隙、减小节流孔直径及增加节流孔个数,均会使轴承承载力变大;节流孔直径及每圈节流孔个数因为实际工程限制存在较佳值。     

多功能止推气体轴承试验台及微机动态测试系统

本文介绍了一套多功能止推气体轴承试验台及相应的微机动态测试系统,该试验台可以进行多种型式的动压止推气体轴承的性能试验。     

复合节流式静压气体轴承静态特性分析

为进一步提升静压气体轴承的静态性能,以普通孔式节流为基础,配合表面周向和径向槽节流,提出复合节流式静压气体轴承,以充分发挥2种节流方式的优点,使静压气体轴承具有更好的承载能力和刚度。利用Fluent计算轴承内流场参数并分析流场特性,比较复合节流式与普通孔式节流静压气体轴承的承载能力和刚度,并研究孔式参数和表面槽参数对复合节流式静压气体轴承静态特性的影响。结果表明：在一定气膜厚度范围内,复合节流式静压气体轴承对于提升承载力、增强刚度有着显著的效果;复合式节流因为有表面槽二次节流的存在,均压效果更好。增加节流孔数、节流孔直径、节流孔分布圆半径,以及在气膜厚度较小时增加表面槽长、槽宽、槽深,均有利于增加轴承承载力;在气膜厚度较小时,增加节流孔数、减小节流孔直径,以及增加表面槽长和槽宽、降低槽深,均有利于增加轴承刚度。     

球面螺旋槽动静压气体轴承稳态承载力分析

建立半球螺旋槽气体动静压轴承润滑分析数学模型;通过建立广义坐标系并进行保角变换简化数学模型,利用广义斜坐标变换划分求解域球面网格,提高数值计算精度;采用有限差分法对控制方程离散,建立控制方程的差分表达式,并采用VC++6.0编程计算三维微气膜稳态气膜厚度和压力分布;通过对微气膜周向和径向压力积分,求得轴承稳态的承载能力;研究动压和静压的耦合效应,分析螺旋槽结构参数、节流孔的数量对轴承承载力的影响规律。结果表明:随着小孔个数的增加,静压效应显著增加,轴承的承载力明显增加;随着螺旋角、槽深比、槽宽比的增大,轴承的承载力均先增大后减小,表明通过轴承优化设计参数可改善气体的润滑特性,提高承载力。     

动静压气体径向轴承的静态性能转速效应

通过仿真与试验对纯动压、纯静压、动静压气体径向轴承的静态性能进行了对比分析,得到了轴颈转速、偏心率、气膜的动压效应和静压效应对轴承静态承载力和静态刚度的影响规律。随着转子转速或轴承偏心率的增大,动静压轴承的径向承载力逐渐增大;当转子转速较小时,气膜的静压效应起主导作用,静态刚度随动静压轴承偏心率增大而减小;当转子转速较大时,气膜的动压效应起主导作用,静态刚度随动静压轴承偏心率的增大而增大。     

气体静压推力轴承性能测试实验台设计

为解决气体静压推力轴承性能测试的问题,设计了一种气体静压推力轴承性能测试实验台。该实验台利用弹簧拉压平衡原理对轴承加载,并利用力传感器测定施加载荷大小;分别采用位移传感器和流量计实现对气膜间隙大小及耗气量的测量;使用单坐标工作台实现压力分布的连续测定。该实验台具有操作方便、自动化程度高及精度便于控制的特点。     

用于动平衡机的球面气体轴承及其内部压力分布研究

介绍了用于动平衡机的球面气体轴承的结构 ,并利用专门的压力测量装置测量了轴承上的实际压力分布 ,得到了一些球面轴承上气压分布的规律     

径向动压气体轴承承载能力的CFD分析

为改进计算精度和提高计算效率,采用CFD软件Fluent对径向动压气体轴承承载能力进行分析.使用软件Solidworks建立径向动压气体轴承三维物理建模;从可压缩流体润滑方程及连续性方程出发,得到等温条件下动压润滑雷诺方程的基本形式,运用有限差分法计算径向动压轴承的压力分布及承载力等特性;采用Fluent进行有限元仿真...     

波箔动压空气径向轴承实验台设计

现有的波箔动压空气径向轴承实验台存在最大工作转速达不到轴承实际工作转速,无法在不影响轴承正常工作的情况下对轴承施加径向载荷,无法测量轴承的阻力距等缺点.为了全面满足波箔动压空气径向轴承的实验需要,设计一种最高转速为60 000 r/min的波箔动压空气径向轴承实验台,可以在不影响轴承正常工作的情况下对轴承施加径向载荷,可以同时测量转轴转速、轴承阻力距、转轴水平和竖直方向的位移、轴承工作温度、冷却空气的压力.     

基于FLUENT的液体动静压轴承的动态特性分析

应用计算流体力学软件FLUENT对超高速磨削用五腔动静压轴承进行动态特性研究,得到动静压轴承内部压力场和温度场分布;计算轴承的承载力、温度、刚度、阻尼等动态参数,分析这些动态参数与偏心率以及转速之间的关系。结果表明:在保持供油压力和轴承偏心率不变的情况下,随着转速的提高,油温上升,轴承承载力及偏位角不断增大;在保持供油压力和主轴转速不变的情况下,随着偏心率的增大,轴承流量有所减少,轴承的承载能力不断增大,偏位角基本保持不变。     

大型油膜轴承综合试验台监控系统研制

介绍了大型油膜轴承综合试验台的系统结构、油膜参数的测量方法和监控系统的原理及功能.根据试验台的实际运转情况,总结了试验台监控系统出现的故障,并提出了相应的调试思路.     

气体轴承特性模拟及实验验证

针对某30 kW微型燃气轮机用静压气体轴承,开展轴承刚度、承载力及轴系临界转速特征的数值与实验研究。通过离散化可压缩雷诺方程,采用数值迭代方法,获取轴承内气膜压力分布和气膜刚度特性;采用有限元方法,研究转子-轴承系统的模态特性与临界转速;在气体轴承支撑的微型燃气轮机试验台上,采用时域振动信号和不平衡响应曲线等振动测试分析方法,获取轴系的气膜临界转速特性。研究结果表明:研究的该静压气体轴承,其转速在30 000 r/min内动压效应相对于静压效应可以忽略;轴承气膜刚度随着偏心率增大而增大,但当偏心率超过0. 8时,由于出现"静态不稳定区域"导致气膜刚度下降。数值模拟和实验都证实了转子在6 000 r/min和9 000 r/min附近出现了由气膜刚度引起的锥动临界特征。     

油膜轴承试验台负载特性模型的建立与计算

介绍了研制的大型油膜轴承综合试验台的结构及原理,通过对主轴受力情况的分析,综合考虑不同润滑条件下主轴与衬套间的摩擦因数,建立了负载特性计算模型,得到了试验系统的载荷特性。通过选择适宜的直流电动机,使试验台能够在低、中、高速及重载工况下稳定运行,模拟油膜轴承实际工况进行各种试验。     

基于 FLUENT 的深浅腔动静压轴承油膜压力研究

以具有深浅腔的动静压轴承为研究对象,基于 Gambit 对油膜进行网格划分并建立三维有限元模型,通过FLUENT 仿真得到不同偏心率和转速下轴承的油膜三维压力场分布和静特性参数。计算结果表明：深浅腔动静压轴承在每个浅腔处油膜出现压力峰值,且承载力随偏心率和转速的增加而增加。该仿真方法计算结果与文献数值计算结果相吻合,为进一步研究动静压轴承的其他性能提供了一种新的方法。     

一种球面气体静压轴承的建模与仿真

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。     

水润滑艉轴承综合性能实验平台研究

为实现对水润滑艉轴承及其传动系统的综合性能测试,开发了一种水润滑艉轴承综合性能实验平台,设计了实验平台测试方案,并对其重要部件进行了结构设计和动力学分析,结果表明其结构不会发生共振。该实验平台能模拟水润滑艉轴承及其传动系统的复杂工况,在线检测水润滑艉轴承工作转速、转矩、温度、摩擦特性、水膜压力分布、轴心轨迹、噪声、水膜的动刚度系数和阻尼系数等各项参数,为建立水润滑艉轴承系统实验与评价体系,掌握水润滑摩擦副的承载、失效机理与演化规律、摩擦学性能与动态服役行为等关键科学问题提供实验条件。     

第三代轮毂轴承单元在整车疲劳试验中的强度问题分析

针对轮毂轴承整车疲劳强度试验中轮毂轴承单元疲劳强度的理论分析与实车试验结果的偏差问题,通过引入应变测试系统进行载荷的标定,并通过实车疲劳试验测试,获得轮毂轴承单元在台架及整车疲劳强度试验中的实时应变,发现轮毂轴承单元的实时受载情况为:右轮毂轴承应变幅值高于左侧,且应变的波峰与波谷不对称.通过修正相应理论分析条件,使得第...