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空气静压轴承微振动形成机理分析 总被引:2,自引:0,他引:2
为了进一步提高气体静压轴承的工作精度和稳定性,根据冲击射流理论对气体轴承进气孔区域气体流动状态和传热特性进行分析,将供气孔-气膜入口区域流场划分成四个部分,即:自由射流区、滞止区、过渡区、出口壁面射流区。基于二维平面流函数和大涡模拟方法,确定了气膜微振动的产生源于进口区域流场内存在三种典型气旋形式,即:供气孔附近的主气旋,气腔内部的次气旋和气膜入口的附加气旋。利用气体分子运动论结合表面-界面物理方法,明确了三种气旋的产生机理,发展规律和变化趋势,同时进一步研究了不同工况下气膜内压力的变化与四个区位置以及范围之间的关系,并对气膜内压力波动的位置及强度进行分析。最后,通过搭建试验台测试轴承气膜的振动幅值变化和频率响应函数,不仅验证了三类气旋的存在及其分布特征,有力证明了供气孔入口区域流场分区设想的合理性;通过数值计算和实验数据相结合,还进一步给出了影响气膜微振动强度的影响因素及其规律。 相似文献
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静压导轨气膜微振动已经成为制约气浮支撑发展的重大问题。为证实气膜内部的微振动本质是高压气体在流动过程中与支撑底面、节流器壁面和气浮块壁面发生碰撞,导致气膜区域内表面受到变化的冲量,形成不规律的水平和垂直方向冲击力,使得气浮块发生基于系统固有频率及其倍频的微振动。通过理论分析,建立描述气膜支撑区动力学特性的振动模型,并进行了仿真分析和实验对比验证,证实了气膜内部微振动的形成机制。分析结果表明:有气腔与无气腔的节流方式都会产生气膜微振动;进气孔直径相同情况下,有气腔节流方式下的振动大于无气腔节流方式下的振动;振动峰值的频率点基本一致,其频域曲线所显示的振动规律也基本相同。 相似文献
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