摘要
气体轴承的承载特性与刚度特性对高速电主轴的工作精度和稳定性有重要影响,本文基于气体润滑理论和空气动力学的基本原理,建立空气静压径向轴承的气膜数学模型,通过数值分析和实验测试相结合的方法,分析了不同供气压力、偏心率、转速在双向流-固耦合和流-固-热耦合的条件下对空气静压径向轴承的承载特性和刚度特性的影响规律。研究表明:通过理论分析,明确了高速电主轴气体轴承工作过程中压缩热和摩擦热的形成机理和持续局部温升对支撑气膜和固体边界的协同耦合作用机制。借助数值计算,描述了气膜内部气动热温度场(供气孔出口压缩热和气膜入口的摩擦热)对气膜流场特性和固体边界的作用效果。设计搭建试验台,分析验证了供气压力、偏心率和转速对轴承静特性的影响规律。
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单位机电工程学院; 昆明理工大学