空气静压轴承的参数设计与性能优化

作者：杨春梅^*; 曹炳章

来源：哈尔滨理工大学学报, 2020, 25(04): 48-55.

DOI：10.15938/j.jhust.2020.04.007

• 空气静压轴承
• 性能分析
• 流体力学计算
• 优化设计
• 粒子群算法

针对空气静压轴承具有的承载力偏小、刚度较低、空气流量大会造成激振等问题,运用了粒子群优化算法对空气静压轴承中节流孔的关键参数进行优化设计研究。通过有限元的思想求解简化的二维雷诺方程,构建数学模型分析空气静压轴承的几个主要性能如承载力、刚度、空气流量,以及影响这些主要性能的相关参数。分析了相关参数与空气静压轴承主要性能之间的关系,并使用粒子群优化算法对相关参数进行多目标优化设计,通过对空气静压轴承的结构模型进行仿真计算,计算得到它的承载力、刚度、空气流量等相关数值,并对优化前后的空气静压轴承的主要性能进行比较。结果表明相较于优化前空气静压轴承的承载力提高了17%,刚度提高了36.3%,空气流量下降了43.4%,有效解决了空气静压轴承具有的承载力偏小、刚度较低、空气流量大等相关问题。

• 单位
  东北林业大学; 机电工程学院