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径推联合浮环动静压轴承动特性试验及惯性项下温度场理论研究

许莎  
【摘要】: 本文是在径向—推力联合浮环动静压轴承理论研究的基础上,利用自制的实验台完成了对该轴承的动特性试验研究,首次得到了测试轴承的动态特性,并将实验结果和理论计算进行了对比。同时,本文对计入惯性项下径推联合浮环轴承的温度场问题进行了理论研究,首次导出了该种情况下的联立方程组和边界条件。 首先,根据理论计算的内、外膜压力场分布及静、动特性参数,设计了该套轴承。然后,在此基础上,采用静动法测量轴承的刚度。首先,对处于平衡位置的测试轴承分别沿水平方向、铅垂方向及轴向缓慢施加载荷,根据静动法原理求得各个转速下测试轴承径向部分内、外膜8个刚度系数以及推力部分内、外膜2个刚度系数。采用激振法测量轴承的阻尼,对处于平衡位置的测试轴承分别沿水平方向、上45度方向及轴向进行锤击,根据锤击法原理求得各个转速下轴承径向部分内、外膜总阻尼系数以及推力部分内、外膜总阻尼系数。在试验所得数据的基础上,绘制了该种轴承径向部分及推力部分的动特性曲线,并与理论计算结果进行了分析对比。此外,本文还首次对考虑惯性项下该动静压轴承的温度场进行了理论研究,建立了数学模型,导出了该浮环动静压轴承径向部分、推力部分的能量方程、雷诺方程以及粘温关系、压力、温度边界条件等。 以上轴承的试验研究及理论推导为径向—推力联合浮环动静压轴承的进一步研究和工程应用奠定了基础。 本文完成的工作是国家自然科学基金项目“径向—推力联合浮环动静压轴承静、动特性研究”中的一部分。 本文给出的数据及图表可供设计者参考。


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