国家自然科学基金(51075048)
- 作品数：11 被引量：39H指数：4
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- 狭缝节流径向气体静压轴承的结构设计研究被引量：14
- 2014年
- 针对狭缝节流径向气体静压轴承,利用基于有限体积法的Fluent软件进行流场三维建模仿真,研究分析了狭缝的宽度、深度、位置、形状及轴承长径比等因素对轴承静态特性的影响,得到以下结论:当狭缝宽度z=3～4 μm、狭缝深度H=15～17 mm、狭缝距端面L2=10～15 mm时,轴承具有最佳静态特性;轴承长径比在0.8 ～1.5区间,随轴承长径比的增大,轴承静态特性逐渐改善;与连续狭缝相比,非连续狭缝轴承具有较好的静态特性.
- 李欢欢于贺春马文琦张国庆赵惠英李志强
- 关键词：气体静压轴承径向轴承静态特性
- 空气静压电主轴径向止推联合轴承承载特性被引量：4
- 2017年
- 针对高速电主轴转子与径向止推联合气体轴承之间流场结构,建立径向止推联合气体轴承气膜三维仿真模型,并运用CFD方法对模型进行了数值求解,将径向止推联合气体轴承与单独径向气体轴承的仿真结果进行对比分析,研究两者的径向承载特性。结果表明,径向止推联合气体轴承的径向承载力和径向刚度,在静态条件下要比单独径向轴承低,只有在高转速和大偏心率的情况下,才接近甚至超过单独径向气体轴承。在理论与仿真分析结果的基础上,测试电主轴的径向承载力并与仿真结果进行对比分析,结果表明实验曲线与仿真曲线符合较好,验证了仿真方法及结果的正确性。
- 邵珠章马文琦熊贵超李威
- 关键词：偏心率静态特性
- 气体静压轴承-转子系统临界转速预估方法研究被引量：1
- 2013年
- 针对精密电主轴对高转速的要求,设计研制了一套球面气体静压轴承-转子系统,同时针对气膜支承动态非线性变化的特点,提出了气体静压轴承-转子系统临界转速预估方法。建立了球面气体静压轴承和转子离散化数值分析模型,通过轴承流场数值模拟与转子动力学方程的耦合分析,合理预估了系统的一、二阶临界转速。实验结果表明:设计的球面气体静压轴承-系统运行平稳,可很好地满足精密电主轴高转速运转要求。
- 马文琦朱鋆峰黄鑫
- 关键词：临界转速
- 船舶增压器静压气体轴承-转子系统动力学特性研究被引量：4
- 2011年
- 针对船舶增压器实验台的静压气体轴承一转子系统,提出一种流场与转子动力学的准动态耦合分析方法;采用CFD软件对静压气体轴承不同偏心率及转速下的静态承载力进行流场计算,依据计算结果拟合出气体轴承气膜支承力随偏心率和转速变化的非线性函数关系。采用有限元法建立了转子系统的动力学模型,对重力、不平衡力、气膜支承力作用下的转子系统动力学响应进行了耦合计算,获得了系统的临界转速和响应特性。在此基础上对船舶涡轮增压器轴承一转子系统进行了实验测试,验证了准动态耦合方法的有效性。研究结果表明,与传统采用线性气膜刚度相比,采用基于CFD计算的非线性气膜支承力能够更好地刻划气体轴承一转子系统的动力学特性。
- 于贺春马文琦赵广王祖温陈龙兴刘海艳
- 关键词：涡轮增压器气体轴承转子动力学特性流固耦合
- 环形进气锥腔结构静压气体轴承性能研究被引量：4
- 2015年
- 中心进气锥腔轴承承载力较高,但气腔容积较大,稳定性较差。对中心进气锥腔轴承结构进行改进,提出环形进气锥腔气体轴承;建立供气孔和轴承间隙组成的完整气体轴承流场,采用层流模式计算不同轴承结构参数时的压力分布、承载力和气容比,并计算优化结构的轴承的承载力和刚度。结果表明,在一定范围内增大锥腔高度和锥腔半径可以提高承载力,增大气容比;改进后的气体轴承承载力和刚度较高,气腔容积大大减小,稳定性提高。
- 孙昂于贺春原彬刘慧贞
- 关键词：气体轴承狭缝节流
- 径向止推静压气体轴承流场特性仿真分析被引量：2
- 2015年
- 以径向止推联合轴承为研究对象,采用三维建模,结构化及非结构化网格相结合的方式,运用有限体积法对三维稳态可压缩N-S方程进行求解,同时与独立的径向轴承承载特性进行了对比分析。结果表明:在径向轴承仿真与径向止推轴承结合仿真的对比中,径向轴承仿真承载力要略大于联合仿真的承载力。
- 马文琦刘洋
- 关键词：动压效应承载力
- 供气压力对气体轴承——转子系统稳定性影响的实验研究(英文)被引量：2
- 2012年
- 为解决气浮轴承在经过临界转速的剧烈振动不稳定这一问题,进行了供气压力对气体轴承-转子系统稳定性影响的实验研究。基于涡轮驱动和电器比例阀压力控制,搭建了基于高速静压气体轴承-转子系统实验台,对不同供气压力工况组合下系统振动进行了测试与分析。结果表明: 在一定供气压力范围内,临界转速值随着轴承供气压力增大而升高,振动幅值随着轴承供气压力增大而降低,合理控制临界转速区域附近供气压力可一定程度内抑制振动幅值,达到提高系统稳定性的目的。
- 马文琦黄鑫刘海艳
- 关键词：静压气体轴承供气压力临界转速
- 椭圆误差对多孔质径向气体静压轴承特性的影响被引量：6
- 2015年
- 针对椭圆误差对多孔质径向气体静压轴承特性的影响,采用基于有限体积法的Fluent软件对流场进行三维建模仿真,研究了径向气体静压轴承的椭圆误差对轴承特性的影响,并得出关系曲线。得到以下结论：椭圆误差对轴承的承载力、承载刚度及耗气量的影响均比较明显;沿实轴方向偏心与沿虚轴方向偏心椭圆误差对轴承特性的影响相差不大;在0~9 000 r/min转速范围内,提高转速轴承的特性均有所改善。
- 李欢欢于贺春张国庆赵惠英马文琦
- 关键词：多孔质气体静压轴承离心率
- 基于SolidWorks的高精度气体静压电主轴的结构设计研究被引量：2
- 2015年
- 以高精度气体静压电主轴为研究对象,介绍了"T"字型、"工"字型及"中"字型等3种结构类型的应用特点;采用Solid Works软件对3种结构类型进行模态计算分析,并与Ansys软件的计算结果进行了对比;在模态分析中,研究了结构类型、轴向刚度大小等对转子特性的影响。结果表明:Solid Works的模态计算精度可以满足电主轴结构设计的理论分析需求;提高轴向刚度有助于提高各阶模态值,尤其是二、三阶模态值;在相同条件下,"中"字型电主轴结构具有较高的各阶模态值。
- 于贺春李欢欢马文琦乔雪涛赵则祥赵惠英
- 关键词：气体静压电主轴SOLIDWORKS结构类型
- 动静压耦合效应下气体轴承流场特性分析被引量：2
- 2019年
- 为研究静压气体轴承的动静压耦合效应机制及其对流场压力分布、承载力等特性的影响,以高速静压气体轴承为研究对象,采用CFD数值仿真方法,在不同偏心率及转速条件下对流场特性、动静压耦合效应机制、承载力以及偏心角进行分析研究。研究表明:转速和偏心率变化导致的气体黏性力、压差流和气体可压缩性变化,影响流场动静压耦合效应的强度,且造成流场的周向压力分布不对称,进而导致承载力及偏心角的变化;在相同偏心率下,承载力随转速升高而单调递增,偏心角随转速升高呈现非线性变化规律;在相同转速下,当转子保持在低速范围内时,偏心角随偏心率增大而增大,高速时则相反。
- 李威马文琦邱习强
- 关键词：承载力
