一种径向波箔动压气体轴承承载力的预测方法技术

本发明专利技术涉及一种径向波箔动压气体轴承承载力的预测方法，属于机械润滑技术领域。本发明专利技术提出的一种径向动压气体轴承最大承载能力的预测方法，能够较为准确地得到波箔动压气体轴承的最大承载能力，即轴承进行长时间正常稳定工作时能承受的最大负载，大于此负载则容易引起轴承性能的不稳定，甚至出现碰摩、润滑失效。根据此预测方法能够指导轴承设计以及轴承

【技术实现步骤摘要】
一种径向波箔动压气体轴承承载力的预测方法


[0001]本专利技术属于机械润滑
，具体涉及一种径向波箔动压气体轴承承载力的预测方法。

技术介绍

[0002]动压气体轴承是以气体为润滑介质的轴承，利用气体的动压效应起到支撑作用，且气体的粘度小于油膜，因此功耗低、寿命要长于传统的油润滑轴承，目前已广泛应用于高速轻载领域。动压气体轴承的承载力性能关系轴承
‑
转子系统的稳定性，对其承载力大小的预测显得尤为重要。轴承承载力的评估准确度直接关系轴承设计、轴承
‑
转子匹配设计和转子动力学设计。
[0003]径向动压气体轴承承载能力的经验公式为
[0004]W＝Λ(L
×
D)(D
×
ω)
[0005]其中，W为轴承的承载能力，Λ为轴承的承载能力系数，L为轴承的轴向长度，D为转子直径，ω为转速(krpm)，并且根据轴承的结构形式给出了Λ的经验值，但根据该公式计算出来的承载能力过于乐观，按照对应结构形式设计加工的波箔在试验过程中的承载力往往达不到计算值。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种径向波箔动压气体轴承承载力的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、采用数值计算求解Reynolds方程得到气膜压力分布；步骤2、采用线性柔度公式得到波箔的刚度；步骤3、利用结构变形方程基于所述刚度求解波箔的变形量；步骤4、将Reynolds方程和结构变形方程耦合迭代求解得到轴承在不同转速、偏心距、偏位角下的承载能力，同时得到承载能力对应的最小气膜厚度。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1具体为：对于径向轴承，稳态Reynolds方程在柱坐标系下的表达形式为：其中，R为转子的半径，p为气膜压力，h为气膜厚度，ω为转子转动的圆频率，μ为气体粘性系数，θ表示轴承周向角度，z代表轴承轴向长度，ρ代表气体密度，如果考虑的是等温过程，则方程(1)写为：选取气体粘性系数μ0、环境压力p
a
、气膜间隙C、转子半径R为参考量，则无量纲参数的定义为：于是得到无量纲化的Reynolds方程：其中为轴承数，表达为：式(4)中，θ0为偏位角，即最小气膜厚度的角度位置，也称为姿态角，ε＝e/C为轴承的偏心率，e为转子在轴承中的偏心量，f(θ)为顶层波箔内接圆与顶层波箔本身之间的距离，δ(θ,z)为波箔变形量，求解方程(3)得到气膜压力分布。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤2具体为：波箔在轴承中一端被固定到轴承座...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明锋，李大进，满延进，马同玲，
申请(专利权)人：北京动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：