止推轴承中多层鼓泡箔片支承结构弹性变形的数值研究

针对单层鼓泡箔片动压止推气体轴承在实验中出现的易磨损、承载能力低等缺陷,设计双层和三层鼓泡箔片支承结构。采用ANSYS Workbench有限元软件建立单层、双层和三层3种鼓泡箔片支承结构的数值模型,利用有限差分法和Newton-Raphson迭代法通过MATLAB编程求解得到同等轴承尺寸下的气膜压力分布;将气膜压力施加在3种支承结构的平箔片表面进行数值求解,得到不同支承结构的弹性变形情况。结果表明:平箔片的变形量相对鼓泡箔片要大,因此在对该类轴承分析时不应忽略平箔片的变形作用;在多层鼓泡箔片支承结构中,越靠近轴承间隙的鼓泡箔片的变形量越大,其支承作用也越明显;对于多层鼓泡箔片支承结构,可通过加大平箔片厚度来更好地发挥鼓泡箔片的支承作用;三层鼓泡箔片支承结构具有较好的弹性分布,在鼓泡箔片动压止推轴承的设计中应优先采用。