The invention discloses a novel active air foil bearings, bushings, including piezoelectric ceramics (PZT), flexible hinge, rigid rod and the pressure applying device, and the top foil foil; use wire cutting the Bush won three PZT Zhou Xiangjun distribution installation groove and a push rod of the flexible hinge and rigid the rigid push rod top and the sleeve cylinder flush, PZT installed in the groove of PZT, design the corresponding pre pressure applying device, wave foil is made of elastic material is pressed on the inner cylindrical surface, placed in the sleeve and the rigid rod. One end of the wave foil is welded on the round surface of the sleeve, and the other end is free. The top foil covers the Yu Bo foil. Through the power supply control signal PZT the mechanical deformation, deformation and the use of flexible hinge amplify rigid support rod attached on the inner wall of the sleeve and the push rod wave foil, changing the gap between the bearing and the support of the rotor, increasing wedge space, thereby weakening the cross coupling effect, enhance the bearing dynamic pressure effect, improve the bearing stiffness characteristics finally, the active control of bearing stiffness to improve the stability of bearings.
【技术实现步骤摘要】
基于PZT和柔性铰链的新型主动空气箔片轴承
本专利技术涉及空气轴承
,具体涉及一种基于PZT(压电陶瓷)和柔性铰链的新型空气箔片轴承。
技术介绍
空气箔片轴承由顶箔、波箔和轴套组成,是一种利用旋转转子与轴承间存在的相对运动产生楔形空间对具有一定粘性的气体产生挤压作用,形成具有一定刚度和阻尼的压力润滑气膜支撑负载的空气动压轴承。传统的空气箔片轴承是通过楔形效应,转子高速旋转挤压气体产生动压效应支撑起负载转子;通过弹性箔片作为支撑结构提供一定的刚度和阻尼,使轴承具有一定的承载能力和减振能力。但是由于气体动压交叉耦合效应的影响导致其支撑的轴承-转子系统稳定性较差。PZT是一种能够将机械能和电能互相转换的信息功能陶瓷材料。当电压作用于PZT时,就会随电压和频率的变化产生机械变形。通过控制PZT的供电信号可以量好的控制其机械变形。然而PZT的机械变形量相对较小且在工作过程中需要持续施加预压力,在应用上存在局限性。柔性铰链是一种微位移放大机构,能对较小的位移显著放大并且其具有定位精度高、结构紧凑、运动灵敏且平稳、免润滑、无摩擦等优点;使用柔性铰链可以使微小的机械变形从几微米放大至几十甚至几百微米。基于PZT和柔性铰链的新型空气箔片轴承是一种通过控制PZT的输入电压改变PZT的变形,并通过柔性铰链发大PZT的变形量,从而实现轴承间隙的显著改变进而较大改变楔形空间最终改变轴承刚度的主动控制气体动压轴承。该轴承与普通转子轴承相比,它具有无油润滑,摩擦损耗小,转速高等优点;与传统空气箔片轴承相比,它具有轴承间隙可调,轴承的刚度特性可调等优点,可以通过改变楔形空间改变轴承 ...
【技术保护点】
一种基于PZT和柔性铰链的新型空气箔片轴承,其特征在于包括:轴套(1)、PZT(2)、柔性铰链(3)、刚性推杆(4)、钢球(5)、弹簧(6)、螺钉(7)、波箔(8)和顶箔(9)构成。
【技术特征摘要】
1.一种基于PZT和柔性铰链的新型空气箔片轴承,其特征在于包括:轴套(1)、PZT(2)、柔性铰链(3)、刚性推杆(4)、钢球(5)、弹簧(6)、螺钉(7)、波箔(8)和顶箔(9)构成。2.根据权利要求1所述基于PZT和柔性铰链的新型空气箔片轴承,其特征在于,轴套(1)线切割加工出三个通槽、三个柔性铰链(3)、三个刚性推杆(4)和六个螺纹孔,刚性推杆(4)上端面与轴套(1)共内圆柱面,螺纹孔位置由柔性铰链(3)和刚性推杆(4)位置决定。3.根据权利要求1所述基于PZT和柔性铰链的新型空气箔片轴承,其特征在于,PZT(2)安装在通槽中,波箔(8)是由轴套(1)与刚性推杆(4)共同支撑,波箔(8)一端固定在轴套(1)内表面另...
【专利技术属性】
技术研发人员:冯凯,关汉青,赵雪源,吕鹏,
申请(专利权)人:湖南大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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