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摘要
空气静压轴承表面的均压槽结构能有效提高轴承的承载特性，但气膜内由于湍动能变化引发流场振动，形成非线性的自激涡振，影响系统的动态稳定性。为了提高空气轴承的稳定性，基于静压气体润滑理论和稀薄气体动力学基本原理，建立空气静压轴承的气膜流场数学模型；通过数值模拟和实验测试相结合，分析了直槽、环槽、复合均压槽在不同均压槽截面形状时对轴承气膜流场和气旋涡量的影响；通过时域和频域实验，明确了不同供气压力和气膜厚度下，均压槽结构对空气静压轴承自激微振动的影响规律。研究表明：均压槽结构能有效提高空气轴承的动态稳定性；环槽能有效串通弧槽和直槽之间的压力脉动，添加环槽结构后轴承微振动幅值降低37.5%；三角形截面均压槽能有效抑制气膜内气旋涡动的产生，添加三角形截面均压槽后轴承微振动幅值降低60%。
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单位机电工程学院; 昆明理工大学
