回冷式逆布雷顿空气制冷机的试验分析

为对透平机械中的流动及传热问题进行研究,建立可靠的设计方法与修正模型,并为多目标非线性优化、人工神经网络和遗传算法等理论分析提供可靠、系统、详实的试验数据,对小型逆布雷顿循环空气制冷机系统及其关键部件-气体轴承透平膨胀机和高效紧凑换热器进行了热力性能试验,分析了各运行参数及几何结构的影响,考核了新型弹性支承动压气体轴承的机械性能,并进行了24.6×104r/min超速试验.试验结果表明:该空气制冷机膨胀机可在22×104r/min转速下长期稳定工作,出口温度和系统温降可达-101℃和122℃,效率达到60%,各部件运行参数匹配良好.     

可倾瓦气体动压轴承静特性的研究

介绍了可倾瓦气体动压轴承静特性的计算方法,分析了轴承参数对其静特性的影响,对瓦块支承为刚性、弹性及其组合的可倾瓦轴承的特点进行了阐述,并以设计曲线的形式给出了计算结果。     

平箔片厚度轴向变化的新型箔片轴承性能

为提高箔片轴承性能,提出一种新型的平箔片厚度轴向变化的波箔型箔片轴承.该新型箔片轴承的平箔片在轴承中间区域有一周向贯通的宽槽,凹槽深度在微米量级.考虑平箔片厚度的轴向变化,采用二维厚板有限元模型计算平箔片刚度.基于有限差分法和Newton-Raphson迭代法耦合求解压力控制方程及箔片变形方程,获得新型箔片轴承的气膜压力分布及承载力;基于小扰动法,计算轴承动力学特性系数.仿真研究平箔片宽槽深度对新型箔片轴承性能的影响.结果表明:与传统箔片轴承相比,平箔片厚度轴向变化的新型箔片轴承可有效减少润滑气体端泄,增大流体动压效果,提高轴承承载力并改善动力学特性;随着平箔片宽槽深度的增大,新型箔片轴承的承载力及主刚度进一步增大;平箔片宽槽深度为8μm的新型箔片轴承,其承载力和主刚度分别增大约11.8%、12.1%.     

非线性轴承-转子系统的不平衡响应分析

由于轴承转子系统支承油膜非线性恢复力的作用，使得作用在轴承上的转子的不平衡响应行为比较复杂，用修正的短轴承理论模型对一个实际的轴承转子进行了动力学分析计算，得出了在一定的不平衡下，各种转速的不平衡响应，特别是计算出了半频和倍频出现的分叉点，计算结果表明，轴承－转子系统的半频涡动分叉点与转子转速，转子上所受载荷和不平衡大小均有关系。     

波箔过渡圆角对箔片气体轴承结构刚度的影响

为研究波箔过渡圆角这一结构特征对箔片气体轴承性能的影响,基于弹性变形理论,考虑摩擦力以及各波拱之间的相互作用,构建了考虑过渡圆角的波拱的弯矩方程组,推导出箔片的变形方程,得到单个波拱的变形与刚度计算公式. 与既有的无过渡圆角的箔片模型进行比较,验证了模型的有效性,并研究了过渡圆角和摩擦因数对箔片气体轴承结构刚度的影响;利用三角形载荷分布形式模拟气膜力分布,研究过渡圆角和摩擦因数对气体轴承结构刚度各向异性的影响. 结果表明:在固定区,随着过渡圆角半径的增大,波拱数量呈阶梯状减少,波拱刚度先增大后减小;在滑移区,波拱的刚度随过渡圆角半径的增大而降低,存在使波箔平均刚度达到最大的过渡圆角半径;随着摩擦因数增大,波拱刚度呈非线性上升趋势,有效降低了结构刚度的各向异性;随过渡圆角半径增大,结构刚度各向异性有所增强,但影响程度不如摩擦因数剧烈. 研究结果可为波箔气体轴承的结构设计提供理论参考.     

可倾瓦气体径向轴承工作性能的计算机辅助分析与计算

可倾瓦气体径向轴承具有高速稳定性等突出特点,是一种常用的气体动压轴承形式.本文以计算机辅助分析技术为基本工具,系统介绍了可倾瓦气体径向轴承的工作性能参数和轴承转子系统的动力分析计算的实用化方法.文章侧重介绍应用微型计算机进行计算机辅助分析、计算的方法及编程思想.     

波箔气体轴承温度场计算与动静态性能分析

为计算波箔轴承的温度场分布,研究轴承的热特性,推导了考虑外部冷却条件时的平箔片内表面等效对流换热系数,将箔片一侧的导热换热模型耦合到气膜三维能量传递模型中.建立轴承套、转子的导热与对流换热模型,耦合求解非等温Reynolds方程、气膜能量传递方程、箔片变形方程.计算并分析轴承转速、载荷、外部冷却气流等因素对轴承温度的影响,分析了轴承的静动态性能.结果表明:转速对轴承温度影响很大,温度随载荷变化不大,冷却空气的冷却效率随流量增大逐渐降低.与等温条件相比,非等温模型的轴承承载能力较大,且具有较大的动态刚度与阻尼.     

弹性支承可倾瓦气体动压轴承动特性和稳定性研究

分析和推导了单个弹性支承瓦轴承的瓦面和瓦背的八个动特性系数表达式,并对其计算方法进行了介绍,式中考虑了瓦块惯性和支点摩擦等因素的影响。对瓦背气膜效应定量化,使得理论分析及结果与实际情况更为逼近。此外,还采用单质量转子模型,分析了各种因素对轴承——转子系统稳定性的影响。     

采用电磁轴承控制柔性转子临界转速分布的建模和仿真分析

提出了采用电磁轴承支承柔性转子,通过支承特性的调节,改变柔性转子的各阶临界转速的分布位置,使柔性转子顺利实现超临界运行.将电磁轴承支承特性建模融入到经典转子动力学的柔性转子有限元建模理论中去,构建了电磁轴承支承的柔性转子系统模型进行仿真.仿真结果表明:通过调节电磁轴承的等效刚度,可以明显改变柔性转子平动和锥动两个刚体临界转速,而对一阶弯曲和二阶弯曲两个弯曲临界转速影响不大.调节等效阻尼可明显减小转子过临界时的振动.     

采用电磁轴承控制柔性转子临界转速分布的建模和仿真分析

提出了采用电磁轴承支承柔性转子,通过支承特性的调节,改变柔性转子的各阶临界转速的分布位置,使柔性转子顺利实现超临界运行。将电磁轴承支承特性建模融入到经典转子动力学的柔性转子有限元建模理论中去,构建了电磁轴承支承的柔性转子系统模型进行仿真。仿真结果表明:通过调节电磁轴承的等效刚度,可以明显改变柔性转子平动和锥动两个刚体临界转速,而对一阶弯曲和二阶弯曲两个弯曲临界转速影响不大。调节等效阻尼可明显减小转子过临界时的振动。     

动静压轴承特性分析与设计

本文在文献的基础上,对动静压轴承的润滑特性规律及其设计进行了较深入的研究。提出了液体润滑工况区域的概念及划分方法;分析了主要设计参数对轴承特性的影响以及改进动静压轴承特性的措施,为这类轴承的设计开发提供了理论依据。     

动静压轴承的研究

本文阐述了建立在润滑理论基础上的动静压轴承基本理论及相应的 CAD方法。在理论分析中,讨论了油膜“空穴”现象的影响。编制了动静压轴承特性计算和设计程序,介绍了实验方法并将测试结果与理论解加以比较,证实了理论分析的正确性。有关的理论分析为下一步的研究及设计应用提供了理论依据。     

陶瓷滚动轴承发展的概述

本文综述了在高速、高温和带有腐蚀等条件下工作的陶瓷滚动轴承的重要性及其发展的现状,同时还阐述了陶瓷滚动轴承发展中存在的问题及解决的办法。     

双时滞轴承—转子系统动力学分析

轴承支撑的转子系统在旋转机械中应用广泛,其动力学特性对旋转机械的正常运行有很大影响.本文基于轴承转子动力学方程,推导了主动控制下的双时滞轴承转子系统在工作状态下产生的非线性动力学行为,并以此为基础,编程计算分析和比较了主动控制前后滚动轴承轴颈中心的运动轨迹.研究结果表明：时滞控制影响轴承转子系统的振动行为,采用适当的控制方式,可有效减小轴承的振动幅度,减少故障.     

陶瓷轴承的发展状况

系统地阐述陶瓷轴承的发展与现状，分析屡化硅陶瓷材料对轴承性能产生的影响以及陶瓷轴承存在的问题，提出陶瓷思承的发展趋势。     

轴向数控磁力轴承电磁力计算及刚度研究

刚度是影响磁力轴承工业应用的关键之一,本文对自行设计的新型轴向数控磁力轴承的刚度进行了分析研究,推导了磁力轴承电磁力和刚度的计算公式,讨论了系统特性参数对刚度的影响,测试了轴承的刚度特性。试验结果表明本实验系统具有较强的承载能力和较大的静态刚度。     

无限长偏心旋转圆柱间Taylor涡动问题研究

对径向滑动轴承中润滑油膜从层流到湍流的流动状态进行了研究，分析了轴承中润滑油膜的速度分布、压力分布间隙比，偏心率等参数的影响。本文对滑动轴承润滑油膜流动的分析方法不同于以往的局部理论和小参数理论，采用原始变量的差分法直接从运动基本方程出发，绎运动方程中小是一项不作删减。     

SF-1材料水润滑艉轴承摩擦性能研究

针对传统船舶艉轴承的应用现状与不足,在SSB-100型船舶艉轴试验机上对SF-1高分子石墨轴承进行水润滑条件下的摩擦性能试验,分析了载荷、线速度和润滑水温变化对摩擦系数的影响规律以及摩擦磨损性能。结果表明,SF-1材料具有优良的自润滑性能,摩擦系数低,承载压力高以及耐磨性好,在船舶行业具有广阔的应用前景。     

一种新型动压滑动轴承的特性研究

对一种新型动压滑动轴承——螺旋三油楔动压轴承作了探讨。采用有限无法求解雷诺方程,对这种轴承的静、动特性进行了分析计算.结果表明:把油楔加工成螺旋形,不仅有利于将润滑油导入整个润滑表面,而且能明显影响轴承的各项性能,特别是轴承的温升和动力特性有明显的改善,是一种理想的高速轴承。本文对合理螺旋角的大小也作了讨论。     

圆柱滚子轴承游隙与寿命关系

通过圆柱滚子轴承载荷分布的推导,求得在径向游隙下轴承内各位置滚子的载荷,从而得出轴承内圈和外圈的当量载荷和寿命计算方法,建立载荷与游隙关系;根据T.A.Harris理论,建立载荷与寿命关系,利用载荷与寿命关系,计算几组不同径向游隙的轴承寿命,结果表明略微负游隙时轴承寿命最长.