精密H型气体轴承的动态起动接触行为分析

考虑气体稀薄效应和表面粗糙度,计算精密H型气体轴承的动态气浮力和接触力,分析气体轴承起动过程中转子的轴向运动行为和最小气膜厚度,讨论气浮面的螺旋槽数量和深度对气体轴承起动行为的影响。分析结果表明:随着转子转速增加,H型气体轴承的气浮力逐渐增大,转速约为200 r/min时气浮面与转子脱离接触;随着气浮面螺旋槽数量增加,气浮力增加、接触力降低,但槽数多于10时二者的变化量较小。考虑到微型螺旋槽的加工成本与效率,气浮面螺旋槽数量的优化值为10;随着螺旋槽深度增加,气浮力先增加后减小、接触力先降低后升高,深度为1.5μm的螺旋槽产生最大气浮力和最小接触力,因此,精密H型轴承起动状态最优的螺旋槽深度为1.5μm。