止推气浮轴承静态特性研究


Ab ta t n od rt e e c h e f r n e o r s i lo t g b a n ,o h a i o s ma h ma ia d l sr c :I r e r s a h t e p roma c ft u tar—f ai e r g n te b ss fj t e t l mo e o r h n i t c e tb ih n ,te f i i ee c x r s in o ec n r l q ain i r ua e y u i g f i i e e c t o n s l me t h n t d f r n ee p e s ft o to u t sfm lt d b sn n t df r n eme h d a d a s i e f o h e o o i e f t e f w o t u u rn i l .T e n me c o u ain o e p e s r i r u i n e r g c p ct ,g s ce r n e h o c n i o s p cp e l n i h u r a c mp t t f h r s u e d si t ,b a i a a i i l o t tb o n y a la a c
止推气浮轴承是 以气体动力学 、 摩擦学 、 传热 学及一般动力学等为理论基础的多种学科的综合 性技 术 的轴 承 … 。随 着计算 技 术 与 计 算 机运 算 速
度 的高 速发 展 , 算 流 体 力 学 也 已 显 示 出越 来 越 计 强劲 的发 展 趋 势 , 一 些 领 域 已代 替 了试 验 和 经 在 验设 计 , 而也 推动 了 气体 润 滑 数 值 分 析 的发 展 ; 从
关 键词 : 止推气 浮轴承 ; 限差分 ; 有 压力分布 ; 气膜间隙
中图分类号 :H13 3 T 3 .5 文献标志码 : B 文章 编号 :00— 7 2 2 1 )9— 0 0— 4 10 3 6 (0 1 0 0 1 0
Re e r h o t t e f r n e o r s r—f a i g Be rn s s a c n S a i P r o ma c fTh u tAi — o t a i g c l n
Ke r s:t r s i —f a i g b a n ;f i i e e c ;p e s r it b t n;g s ce r n e y wo d h u ta r l t e r g i t df r n e r s u e d s u i o n i n e i r o a la a c
决定 作用 。止推气 浮 轴 承 已经 成 为 三 坐标 测 量 机
的关键部件 , 在提高精度方面 , 止推气浮轴承有着
油脂 润 滑不 可 比拟 的优 势 。 因 此 , 进 行 理 论 研 在 究 的 同时 , 大 力 推 广 应 用 这 种 先 进 的 止 推 气 浮 应
轴 承技术 , 其 具 有 更 大 的 经 济 效 益 和更 广 阔 的 使 应 用前 景 4 。 J
a d i o i g i r ga n t f w n sp o r mme y VB . .T e r s l h w t a h h s ar—f a ig b a n s a l o a h e e wel sl db 6 0 h e u t s o h tt e t r t i l t e r g i b e t c iv l s u o n i t e ef c far l a u p rig;t e b a i g c p c t sa n ni e ri v re c rea in wi a la a c . h f to i —f ts p o t e o n h e rn a a i i o l a n e s o r lt t g s ce r n e y n o h
将润滑数值分析技术 、 计算机技术等结合起来 , 探 索一种 精 度 高、 可靠 性 好且 具 有 使 用价 值 的方 法 J 。采 用 止 推 气 浮 轴 承 制成 的 精 密 工 作 台 ,
! ! Q二 ! 轴 承 曼 鱼
2 1 年9 0 1 期 C 1—1 4 / H Be rng2011. N4 18T a i No. 9
止 推 气 浮轴 承 静 态 特 性 研 究
卢志伟 , 刘波 , 张君安
( 西安工业大 学 机 电工程学院 , 西安 7 03 ) 10 2
L h —w i I ,Z NG u U Z i e ,L U Bo HA J n—a n
(c ol f caia a dEet ncE g er g X nT cnlg a U i r t, i n7 0 3 , hn ) S ho o hncl lc o i ni e n , i eh oo cl nv sy X 10 2 C ia Me n r n i a i ei a
摘 要 : 了对止推气 浮轴承 的性能进行研究 , 为 通过建立数 学模 型 , 用有 限差分法 和流量 连续原 理对控 制方程 运
进行 了有限差分表达式 的推导 。利用 V 6 0语 言对 其压力 分布 、 载力 、 B. 承 气膜 间隙 以及 流量 等进 行 了数 值求
解 。结 果表明 : 浮止推轴承能够很好地实现气 浮支承的效果 , 承载能力与气膜间 隙成非线性反 比关 系。 气 其
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新型空气静压推力轴承的数值模拟与实验研究的开题报告

新型空气静压推力轴承的数值模拟与实验研究的开题报告

新型空气静压推力轴承的数值模拟与实验研究的开题报告一、研究背景和意义空气静压推力轴承是一种采用气体静压力实现离心支撑的轴承,具有无磨损、高转速、低噪音等优点。

它广泛应用于高速悬挂系统、高速磁悬浮列车、风力发电机、航空航天等领域。

由于空气静压轴承的工作原理复杂,通过传统实验方法研究难度较大,因此,通过数值模拟,能够更好地揭示其工作机理,指导其设计和优化。

因此,本研究计划采用数值模拟与实验相结合的方法,研究新型空气静压推力轴承的工作性能、稳定性等问题,为轴承的应用提供参考。

二、研究内容和方法1.研究内容(1)结合已有空气静压轴承的研究成果,提出新型空气静压推力轴承的设计方案;(2)建立新型空气静压推力轴承的数学模型,通过数值模拟方法分析其工作性能、稳定性等问题;(3)利用实验方法验证数值模拟结果的正确性,搭建相应的测试设备,进行实验研究;(4)通过对数值模拟和实验结果的对比分析,优化新型空气静压推力轴承的设计,提高其工作性能与稳定性。

2.研究方法(1)数值模拟方法:采用流体力学的有限元分析软件FLUENT,建立新型空气静压推力轴承的数学模型,进行数值模拟分析;(2)实验方法:搭建相应的测试设备,通过实验验证数值模拟结果的正确性,并对新型空气静压推力轴承的性能进行测试。

三、研究计划和进度安排1.研究计划(1)第一年:完成文献调研和新型空气静压推力轴承的设计方案,并建立其数学模型,进行参数优化和数值仿真;(2)第二年:制造实验样品,搭建相应的测试设备,进行实验研究,并对数值模拟结果进行验证;(3)第三年:通过分析数值模拟和实验结果,对新型空气静压推力轴承的设计进行优化,提高其工作性能和稳定性。

2.研究进度安排(1)第一年:完成文献调研和新型空气静压推力轴承的设计方案,并建立其数学模型,进行参数优化和数值仿真;(2)第二年:制造实验样品,搭建相应的测试设备,进行实验研究,并对数值模拟结果进行验证;(3)第三年:通过分析数值模拟和实验结果,对新型空气静压推力轴承的设计进行优化,提高其工作性能和稳定性。

静压止推气体轴承性能仿真

静压止推气体轴承性能仿真

静压止推气体轴承性能仿真
黄灏;刘品宽;董泽光
【期刊名称】《计算机仿真》
【年(卷),期】2010(027)003
【摘要】运用计算流体力学软件FLUENT仿真静压止推气体轴承性能,分析轴承的几何参数对系统性能的影响.采用不同几何参数的静压止推气体轴承的气膜建模并划分网格;运用FLUENT软件对轴承的气膜流场进行数值仿真,计算轴承在不同几何参数下的承载能力和气体流量.仿真结果表明静压止推气体轴承的节流孔直径和气膜厚度越小,气腔直径越大,轴承的承载能力和气膜刚度越好,同时气腔深度对轴承性能影响较小.FLUENT软件可以有效的应用于静压止推气体轴承的性能分析,而优化了静压止推气体轴承的设计,达到优化效果.
【总页数】5页(P340-343,361)
【作者】黄灏;刘品宽;董泽光
【作者单位】上海交通大学机械与动力工程学院,上海,200240;上海交通大学机械与动力工程学院,上海,200240;上海交通大学机械与动力工程学院,上海,200240【正文语种】中文
【中图分类】TH133.35
【相关文献】
1.含均压槽静压止推气体轴承的气膜特性 [J], 皮骏;严国鑫;黄华
2.径向止推静压气体轴承流场特性仿真分析 [J], 马文琦;刘洋
3.双排孔静压止推气体轴承数值模拟 [J], 徐磊磊; 杨光伟; 阳红; 钟良
4.基于Fluent的单排孔静压止推气体轴承数值模拟 [J], 吴星宇;钟良;徐磊磊
5.双排孔静压止推气体轴承的静动态特性研究 [J], 刘锐;吴星宇;刘鑫莲;钟良因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

不同压力腔的气体静压轴承静特性的数值模拟

不同压力腔的气体静压轴承静特性的数值模拟

不同压力腔的气体静压轴承静特性的数值模拟孔中科;陶继忠【摘要】气体静压轴承以其低摩擦、高精度成功应用于高精密回转运动台,其定位精度已达到纳米级水平,达到了物理极限,因此压力腔形状对气体静压轴承的影响无法忽略.通过CFD数值模拟,研究了不同压力腔形状对气体静压轴承静态性能的影响.针对矩形压力腔、圆形压力腔和锥形压力腔,研究分析了气膜内压力分布、气体质量流量和承载力等静态性能.结果表明:相同的条件下,锥形压力腔承载力较大,且压力腔内部气旋强度较弱,比较适合应用于高压重载的场合.【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2012(000)005【总页数】4页(P16-18,21)【关键词】气体静压轴承;静态性能;压力腔形状【作者】孔中科;陶继忠【作者单位】中国工程物理研究院机械制造工艺研究所,四川绵阳621900;中国工程物理研究院机械制造工艺研究所,四川绵阳621900【正文语种】中文【中图分类】TH133.31 引言由于气体静压轴承具有摩擦功耗低、使用寿命长、运行稳定等优点,因此其在工业领域得到广泛的应用。

随着气体静压轴承应用范围的扩大,对轴承承载力的要求也越来越高。

针对小孔节流气体静压轴承,为增大轴承的承载力,往往需要在节流口出口开设压力腔,压力腔的存在增大了气体静压轴承的承载力特性,同时压力腔却增加了气体静压轴承的气容比,导致其不稳定性增强,因此研究不同的压力腔形状对轴承静态性能的影响,对于获取高承载力和稳定性的气体静压轴承意义重大。

1978 年,Salem EA 和 Shawky MA[1]研究了带有矩形压力腔的气体轴承参数对气体静压轴承性能的影响,指出节流孔出口附近分布压力、轴承的承载力和质量流量均得以提高。

San Andre’s L和Velthuis J[2]应用气体流动不可压缩层流模型,研究了带压力腔的气体轴承的压力分布。

Kassab SZ[3]等在1997年通过实验研究带矩形压力腔的气体静压轴承的性能,发现节流口出口附近的气膜区域存在压力陡降的现象,供气压力的提高会大大提高矩形腔内的压力分布,却可能降低气膜区域的承载力。

异形节流腔动静压气浮轴承承载特性

异形节流腔动静压气浮轴承承载特性
关 键 词 :气 体 润 滑 ;节 流腔 ; 气 浮 轴 承 ;承 载 能力 中 图分 类 号 :T H 1 3 3 . 3 5 文 献 标 识码 :A 文章 编 号 :0 2 5 4— 0 1 5 0( 2 0 1 3 )7— 0 4 1 — 5
Be a r i ng Cha r a c t e r i s t i c s o f Dy na mi c a nd S t a t i c Pr e s s ur e
g a s p r e s s u r e a n d r o t a t i n g s p e e d, i n o r d e r t o g e t t h e o p t i ma l v a l u e o f c a r r y i n g c a p a c i t y, t h e g a s s u p p l y p r e s s u r e a n d b e a r i n g s p e e d s h o u l d b e l i mi t e d .Co mp a r e d wi t h t h e c o n v e n t i o n a l t h r o t t l i n g c a v i t y s t r u c t u r e, t h e s p e c i l- a s h a p e d t h r o t t l i n g c a v i t y s t uc r t u r e c a n i mp r o v e t h e c a r r y i n g c a p a c i t y o f a i r b e a in t g .
Ai r Be a r i ng wi t h S p e c i a l ・ s h a pe d Th r o t t l i ng Ca v i t y

不同长径比下狭缝节流气体静压轴承的特性研究

不同长径比下狭缝节流气体静压轴承的特性研究

气体静压轴承利 用 气 体 作 为 润 滑 剂,具 有 一 定 压 力的压缩空气经节流器进入轴承工作间隙并形成压力 膜 ,使 转 子 与 轴 承 工 作 面 分 离 ,进 而 支 撑 负 载 。 在 工 作 状 态 下 ,由 于 间 隙 中 始 终 充 满 着 气 体 ,所 以 轴 承 工 作 面 之 间 没 有 接 触 摩 擦 ,从 而 减 少 了 轴 承 的 磨 损 ,降 低 了 轴 承 的 发 热 量 。 因 此 ,气 体 静 压 轴 承 在 高 速 、高 精 度 以 及 特殊工况等工作环境中具有很好的应用前景。气体静 压 轴 承 常 用 的 节 流 方 式 有 小 孔 节 流 、环 面 节 流 、狭 缝 节 流、多孔质节 流 和 表 面 节 流 等 。 [1] 与 其 他 节 流 方 式 相 比 ,狭 缝 节 流 器 的 供 气 点 是 连 续 分 布 的 ,从 而 减 小 了 扩 散效应和环向流动对轴承特性的不利影响 。 [2]
国内外学者对狭缝节流静压轴承进行了一系列的 研究。杜建军等研究了狭缝节流气体静压轴颈-止推 轴承静态 特 性,并 通 过 实 测 值 对 结 果 进 行 了 验 算 。 [3] 刘暾研究了狭缝节流气体静压润滑方程式的离散化和 相容性条件,使复杂 的 狭 缝 节 流 气 体 静 压 轴 承 有 了 统 一的计算方法 。 [4] 龙威等分析了不同节流器类型 对 空 气静压气体导轨静态 特 性 的 影 响,并 得 出 狭 缝 节 流 是 最合适的节流器类型 。 [5] 李欢欢等对单狭缝节流 径 向 静压气体轴 承 的 静 态 特 性 进 行 了 优 化 设 计[6-7]。ISE 等建立了一个有关轴承间隙和轴承静态特性的数值分
第3期
王 仁 宗 ,等 :不 同 长 径 比 下 狭 缝 节 流 气 体 静 压 轴 承 的 特 性 研 究

局部多孔质气体静压轴向轴承静态特性的数值求解

局部多孔质气体静压轴向轴承静态特性的数值求解

局部多孔质气体静压轴向轴承静态特性的数值求解本文旨在研究局部多孔质气体静压轴向轴承静态特性的数值求解问题,首先介绍了多孔介质的基本理论和流体力学的相关知识。

然后分析了轴向轴承的结构和特点,阐述了轴向轴承的静态特性、动态特性及其影响因素。

接下来,本文详细阐述了局部多孔质气体静压轴向轴承的建模方法和解析求解过程。

采用有限元方法对轴向轴承进行建模,并利用COMSOL软件进行数值求解。

在求解过程中,通过改变不同参数的取值,分析了轴向力、径向力、流量、温度等因素对轴向轴承静态特性的影响。

求解结果表明,随着轴向力和径向力的增大,轴向轴承的承载能力逐渐增强;随着流量的增大,轴向轴承的稳定性逐渐降低;随着温度的升高,轴向轴承的承载能力逐渐降低。

最后,本文对轴向轴承的局限性进行了总结和改进方向的探讨。

表明了轴向轴承在实际应用中的局限性,并提出了一些改进方向,如优化轴向轴承的结构、提高局部孔隙度、增加轴向轴承的阻尼等,以期进一步提高轴向轴承的使用性能和工作效率。

综上所述,本文通过对局部多孔质气体静压轴向轴承静态特性的数值求解,为轴向轴承的设计与优化提供了一定的理论和实践指导。

此外,本文还进一步深入分析了多孔介质的流体力学特性和轴向轴承的工作原理,旨在更好地理解局部多孔质气体静压轴向轴承的静态特性数值求解。

在建模与求解过程中,采用COMSOL软件进行数值模拟,利用有限元方法对轴向轴承进行建模。

研究发现,局部孔隙度、流量、温度等因素都对轴向轴承的承载能力和稳定性产生了很大的影响。

本文的研究成果可为轴向轴承的结构设计与优化提供实用性的参考。

在实际应用中,通过优化轴向轴承的结构和参数设计,可以有效提高轴向轴承的工作效率和使用寿命,为工业生产及其相关领域带来更多的应用和发展机遇。

同时,本文的研究成果也为多孔介质的流体力学特性和轴向轴承的静态特性分析提供了一定的理论基础,具有一定的学术研究意义。

总之,本文的研究成果对于深入了解局部多孔质气体静压轴向轴承的静态特性有着重要的阐扬和指导作用,对于工业生产及其相关领域的发展有着积极的推动作用。

静压止推气体轴承性能仿真


l z d h e arf mso h e r g w t i e e tg o t c p r mees a e mo e e . T e n i df r n e mer aa t r r d l d i h f i h n t e f w f l s o i l i h
te a rc a e ss l1 h e d p h o e arc a e a i l f e c so h e fr a c so e b ai g .T e h i h mb ri ma .T e t f h i h mb r sl t i l n e n t e p ro t h te n u m n e f h e r s h t n F UE al e efci ey u e n t e p ro ma c n lsso eo tt e t g b an n p i ld sg . L NT c r b f t l s d o h e fr n e a ay i fa rsai b a n ,o ti ig o t e in e v e i ma
i f msa e c mp td,o ti i g t el a a a i n a o s mp in o e a r sai h u tb a n .T e i f e c s l o ue l ba nn h o d c p ct a d g s c n u t ft eo t t tr s e t g h n u n e y o h e i l o e g o t c p r mee so h o d c p c t n a o s mp in o h eo tt h s e r g a e a a y e . f h e mer a a tr n t e l a a a i a d g s c n u t f te a r sai t r tb a i n l z d t i y o e u n l

真空预载型多孔质空气静压轴承的静动态特性分析

真空预载型多孔质空气静压轴承的静动态特性分析
闫如忠;张银宝
【期刊名称】《Journal of Donghua University(English Edition)》
【年(卷),期】2024(41)1
【摘要】为进一步提高轴承刚度,将真空预加载技术与多孔质空气静压轴承相结合,使轴承在没有额外预加载导轨的情况下获得双向刚度。

探讨工作条件和结构参数对真空预载型多孔质空气静压轴承性能的影响,基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法对其静动态特性进行了数值分析。

深入研究了供气压力、真空度、渗透率、真空抽气口直径、扰动幅度和扰动频率等因素对轴承性能的影响。

结果表明,相比于一般多孔质空气静压轴承,真空预载型多孔质空气静压轴承的刚度
提高了22.34%;工作条件和结构参数对其静态和动态特性有显著影响。

该研究结果对高刚度空气静压轴承的性能研究和优化设计具有一定的指导意义。

【总页数】8页(P81-88)
【作者】闫如忠;张银宝
【作者单位】东华大学机械工程学院;东华大学纺织装备教育部工程研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TP133.36
【相关文献】
1.弹性均压槽空气静压轴承静特性的影响因素分析
2.真空预载型多孔质气体止推轴承静态特性研究
3.考虑速度滑移的多孔质静压气体轴承静特性
4.基于数值模拟的
小孔节流空气静压轴承静动态特性研究5.真空预载小孔节流静压气浮轴承静态特性分析
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不同压力腔的气体静压轴承静特性的数值模拟


p r d r c s .T e r s l h w t a et p rd rc s fg sb a i g a ea mo eh g o dn a a i n o rv r x s — e e e e s h e ut s o tt a e e e e so a e r s h v r ih l a i gc p ct a d lwe o t s h h n y e tn i n te r c s t h a o d t n .I p o el p l s i h i ai n o ih p e s r n o d o a e r g . e st i h e e s a e s me c n i o s t rp ry a p i n t est t f g r su e a d la fg sb a i s y t i e u o h n
a l s t e ma sfo r t nd la i g c p ct r t i d o hebe rn swi h e tng l rrc s , ic lrr c s rt— swela h s w ae a o d n a a i a e sud e n t ai g t t e r ca u a e e s cr u a e e so a l y h
te e te e ie p sto nga c r c ft s q i me t s r c d n n ne e’ e e ,a d a mo ta p o c e he p sc l h xr me prc s o iini c u a y o he e e u p n sha ea he a o ltllv l n l s p r a h st hy ia l i. So,t e ef c ft e r c s ha fa r sa i e rng a n tb e lce n o g r By CFD u ei a t d.h i t m h fe to h e e s s pe o e o ttc b a i sc n o e n ge td a y ln e . n m rc lmeho te

超精密机床径推一体式空气静压轴承的静态特性

*C r P p 7 u h r - i : q u n h t e u c 0 rs 0 2 a t o ,E ma l p f l @ i . d . n g
Ab t a t s r c :A w e tc ls i e s po tng s t m spr s n e o i ne v r ia p ndl up r i yse wa e e t d t mpr vet tfne sofa a r — o he s if s n e o s a i e rn nd t e h e uie e t f ma h ne t l o e o t tc be rng . Th mput — t tc b a i g a o me t t e r q r m n s o c i oo s f r a r s a i a i s e Co a
高刚度的要求 。采用计算流体力学 和有限体积法对气体静压 轴承气膜 内部的 流场 与压力场 进行仿 真, 并研 究其静态 特
性 。为提高计算精度 , 完成 了 轴 承 宏 观 尺 寸 与 气 膜 厚度 相 差 几 个 数 量 级 时 气 膜 厚 度 方 向 2 m 间 距 的 网格 划 分 。仿 真 结 果 表 明 , 偏 心 状 态 下 由 于 气 膜 压 力 的变 化 使 节 流 孔 气 体 流 速 在 l~ 2 0m/ 内 变 化 , 床 所 采 用 径 推 一 体 式 轴 承静 态 在 0 s 机
to a l i n m is ( D) a d Fi ie Vo u e h d ( VM ) we e u e o i l t g t e fo i n 1F u d Dy a c CF n n t l me M t o F r s d f r smu a i h l w n f l n r s u e f l n i e t e a r s a i e rn n o e e r h n t t tc c a a t rs is Th i d a d p e s r i d i sd h e o t tc b a i g a d f r r s a c i g is s a i h r c e i t . e e c e
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