微转子系统径向气体轴承特性

充分考虑滑移边界条件的影响,利用数值计算方法对微机电系统(Micro-electro-mechanical systems, MEMS)中微转子系统径向气体轴承的雷诺方程进行修正求解,得到轴承内部真实的气压分布,进而求得微气体轴承的承载能力和偏位角.通过与宏观无限短轴承模型的结果进行对比分析,发现滑移效应对气体轴承特性的影响规律.宏观无限短轴承模型和无滑移边界模型均会高估气体轴承的承载能力,特别是偏心率较高时(ε>0.6),产生的偏差更大;微转子系统在高速或超高速工况下运转,可以提高气体轴承的气压和承载能力.     

阶跃载荷下气体轴承-转子系统瞬态特性流固耦合分析

以气体轴承-转子系统为研究对象,基于流固耦合法,对系统在铣削过程中受到阶跃载荷瞬间转子位移动态响应、气膜流场压力变化等瞬态特性进行研究。研究结果表明：在流固耦合作用下,转子最终达到稳定平衡状态,在不同阶跃载荷下,转子均出现偏心倾斜,转子末端及刀头处出现振荡过程;阶跃载荷越大,系统超调量、上升时间、转子偏斜位移越大,而超调时间变小;与稳态阶跃载荷相比,矩形阶跃载荷下系统因预载荷导致超调量减小,稳定时间缩短;矩形阶跃载荷超调时刻的压力变化较小且高压区域波动平稳,有利于提高转子瞬态响应特性。     

透平机小孔气体轴承性能的研究

利用有限元法求解稳态和摄动雷诺方程，对双排径向小孔静压气体轴颈轴承的静，动特性进行了分析。     

气体轴承试验平台测试系统

为分析气体轴承-转子系统在高速旋转时的振动稳定性,建立了轴承试验平台,并基于LabVIEW开发了动态数据采集及处理系统以实现在线监测.通过该测试系统,可以实时显示旋转机械振动分析的各种图谱,为轴承-转子系统各种故障的快速诊断提供依据,并可将振动数据保存及实现历史数据的查询.     

气体轴承技术及其应用

本文叙述气体静压轴承的工作原理的分类,介绍气体静压轴承的主要特性,阐明其应用。     

弹性支承箔片动压气体径向轴承的实验研究

对新型结构弹性支承箔片动压气体径向轴承进行试验研究,在高速透平膨胀机(主轴轴径D=25.0mm、转子总长l=250.5mm、转子质量Gm=891g、额定工作转速10.64×104r/min)上达到了转子转速14.8×104r/min、超速40%的良好试验效果。对这种弹性支承箔片动压气体径向轴承的振动特性和稳定性进行试验研究。结果表明,该轴承具有优良的动态特性与稳定性,能有效抑制高速自激涡动的发展,在正确选择结构参数和表面处理方法后,有望替代目前在高速透平机械中广泛应用的静压气体轴承。     

纳米级气体静压轴承回转误差测控系统软件开发

基于研制的纳米级气体静压轴承回转误差测试平台,采用C++与Matlab混合编程的方式,设计开发出纳米级气体静压轴承回转误差测控系统软件。该软件可实现运动控制、数据采集、数据处理及结果显示等功能。同时,该软件设计了一种角度误差控制方法,减小了在数据采集过程中引入的角度误差,从而得到了较为准确的主轴回转误差。调试结果表明,测控软件的功能合理,满足主轴回转误差测试精度和技术指标要求,采样角度误差可以控制在±0.01°以内,分离出的标准球圆度误差与标称值（36 nm）的相对误差低于6%。     

静压气体轴承设计支持系统的研究

本文介绍了静压气体轴承设计支持系统的总体方案。在分析了静压气体轴承设计特点的基础上,提出了一种用事件并借鉴面向对象的技术来表达的基于知识推理的方法来实现本系统的设计。     

气体涡轮流量计中动压气体轴承的研究

气体涡轮流量计主轴承大多采用油润滑的滑动轴承或滚动轴承,存在较大的局限性。采用螺旋槽气体轴承,设计了一种气体涡轮流量计。按最大稳定性的原则,利用MATLAB软件,系统地分析了在气体涡轮流量计中动压气体轴承的结构形式对其载荷及稳定性的影响,得到了气体涡轮流量计中动压气体轴承的可行工作范围。     

径向小孔静压气体轴承的试验研究

本文对多排小孔静压气体径向轴承的静、动特性及稳定性进行了研究，将试验数据与理论结果和中压透平膨胀机气体轴承运行数据进行了对比，并分析了影响轴承性能的各种因素。     

主动控制空气支承动态特性的研究与优化

基于现代控制理论,提出了一种新型的主动型空气支承,不改变供气压力,利用压电陶瓷（PZT）的伸缩量来补偿空气膜厚度随外部干扰的变化对支承精度的影响。在建立理论模型的基础上,介绍了二维自由度控制器的优化设计方法,使系统具有精度高、响应速度快和抗干扰能力强的特点,并对主动空气支承系统的动态特性进行了分析研究,为主动空气支承的应用提供了理论依据。     

静压轴承自控系统动态品质的优化方法

提出带节流器的自适应性静压轴承系统动态品质的分析与优化方法,通过在系统内以不同方式引人类型各异的校正装置,可以改善轴承系统的动特性,提高主轴的回转精度。利用自控系统稳定性理论,对优化前后系统的过渡过程曲线和对数相频、幅频特性图像进行综合分析和对比,评定不同方法对轴承系统动特性改善的效果,并且对它们的应用范围作了说明,为改善主轴系统动态品质及其优化设计提供理论依据。     

液体静压支承动态过渡特性的理论与试验研究

在考虑油液（含气泡）可压缩的条件下,分析液体静压支承在阶跃载荷作用下的过渡特性。求得支承过渡过程的特性方程、延续时间和支承间隙的动态位移量,以及支承系统的主要参数对过渡特性的影响。因此,为提高精密轴承的动态支承精度,提供了新的理论依据。     

推力磁轴承的力学特性及其对径向磁轴承的影响

讨论了计入推力盘静态倾斜影响后的推力磁轴承的力学特性,导出了其静、动特性的系数公式,并结合某涡轮膨胀机的推力磁轴承进行了实例计算。结果表明,推力盘的静态倾斜对推力磁轴承的力学特性产生显著影响,并改变径向磁轴承的静负荷分配,使得推力磁轴承与径向磁轴承之间产生强烈的耦合作用。该结果可用于5自由度磁悬浮轴承－转子系统的机电耦合动力学研究。     

数控磁力轴承系统与抑制不平衡响应试验研究

介绍了自行研制的数字控制磁力轴承转子试验台特性以及进行的试验研究.建立了非线性环节和数字控制器的切实数学模型.采用多种理论分析方法以确定控制器参数,取得良好效果.实现了16kg水平转子的稳定悬浮和运转,转速达12 kr/min.设计了一种利用数字控制的磁力轴承对转子的不平衡响应抑制的方法.试验表明,该方法能使转子平稳运转,旋转精度大为改善,而且实施简便.     

TRANSIENT RESPONSE OF A VALVE CONTROL HYDRAULIC SYSTEM WITHLONG PIPES

The simulation model of a valve control hydraulic system with long pipe is established in Simulink4.0, and then the step responses of the systems with difference pipe parameters are investigated by simulation. Simulation results show that the long pipes will slow down the step response of system and make it fluctuate periodically. The results of simulation conform to the results of experiment on the whole, which proves the mathematic model is correct.     

转子系统中轴承刚度对全矢谱参数影响的研究

基于转子系统中轴承刚度呈各向异性的特点和转子动力学基本理论,建立全矢谱各参数与转子固有特性之间的关系,并应用有限元分析软件Ansys建立转子—轴承—支撑系统的有限元模型,分析水平和垂直方向上的刚度变化对全矢谱各参数的影响。研究结果表明:在恒定转速下,两垂直方向上的刚度对振矢、偏心率、方位角均有影响,根据上述参数的关系,提出依据偏心率的故障判别方法,并给出传感器的安装原则。研究成果对于应用全矢谱技术进行旋转机械动力学特性分析及故障诊断具有一定的参考价值。     

轴变形产生的轴颈倾斜对滑动轴承润滑影响的试验研究

针对各种机械装置使用最普遍、最基本的轴-滑动轴承摩擦副系统,设计研制了专用试验装置,对轴受载荷作用产生弯曲变形,导致轴颈在轴承孔中倾斜时滑动轴承的润滑性能进行了试验研究。结果表明,在轴-滑动轴承摩擦副系统中,轴受载荷作用产生变形将导致轴颈在轴承孔中倾斜;轴变形导致轴颈倾斜时,滑动轴承的油膜压力、油膜厚度和温度的分布状况及数值发生了明显变化。轴受载越大,其变形产生的轴颈倾斜越严重,对滑动轴承润滑性能的影响越明显;轴承半径间隙与轴承宽度比值越小,轴变形产生的轴颈倾斜对轴承油膜压力、油膜厚度和温度的数值及分布的影响越大。因此,滑动轴承设计中应该考虑轴受载荷作用产生的变形导致轴颈倾斜的影响,对于重要的机械设备,尤其应当考虑这种影响。     

陀螺仪电动机转子轴承研究现状与展望

根据研究工作积累和文献资料调研,对陀螺仪电动机转子用滚动轴承的相关研究技术进行了全面的归纳总结和分析评述,内容涵盖转子轴承的优化设计技术、材料、干涸弹流润滑(PEHL)机理、保持架的不稳定性、寿命和可靠性试验、提高转子轴承寿命、轴承测试与试验技术等方面,在此基础上展望了未来值得关注的研究方向,诸如转子轴承的薄膜润滑机理、可减磨延寿的纳米级颗粒润滑添加剂、润滑剂性能评价、使用陶瓷滚动体的优化设计和加速寿命试验技术,分析我国在转子轴承基础理论研究及工程应用中的现状及在技术层面上所面临的各种严峻挑战,并提出相应的对策和该领域发展的一些规划性建议。     

基于电磁辅助支承的不对中在线补偿系统

引入一种可在线调节转子轴位置的支承结构——电磁辅助支承,它通过控制电磁执行器线圈中的电流来调整整个转子轴在空间的位置,使转子系统轴系间的不对中消除。将不对中引起的附加振动视为干扰量,针对它采用具有自学习功能的前馈控制方法,使得转子在不停车的情况下自动实现不对中的识别和控制。最后在单盘对称转子轴承系统上进行了试验验证,试验结果证明该控制方法对轴系间的不对中具有较好的校正能力。