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球面螺旋槽动静压气体轴承的动态特性分析及稳定性预测
被引量：
12
1
作者
贾晨辉
庞焕杰
邱明
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第6期1400-1411,共12页
以球面螺旋槽动静压气体轴承为研究对象,建立以轴心瞬时位置和瞬时变位速度为参数,球面螺旋槽动静压气体轴承的非线性动态润滑分析计算数学模型.采用导数积分法和有限差分法相结合,数值计算出三维气膜的瞬态扰动压力分布、气膜刚度和阻...
以球面螺旋槽动静压气体轴承为研究对象,建立以轴心瞬时位置和瞬时变位速度为参数,球面螺旋槽动静压气体轴承的非线性动态润滑分析计算数学模型.采用导数积分法和有限差分法相结合,数值计算出三维气膜的瞬态扰动压力分布、气膜刚度和阻尼系数.研究转速、偏心率及供气压力对气膜动态特性系数的影响规律.研究结果表明:随着供气压力、转速以及偏心率的增大,气膜刚度和阻尼系数均有不同程度的变化.建立球面螺旋槽动静压气体轴承转子系统稳定性预测模型,根据劳斯稳定性判据预测轴承的稳定性,并将稳定性与主动控制轴承运行时的刚度和阻尼相关联,为遏制轴承失稳提供理论基础.
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关键词
稳定性
动态特性系数
雷诺方程
有限差分法
球面
气体
轴承
原文传递
静压球面气体轴承工作特性数值分析
2
作者
张珂
刘大鹏
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期169-176,共8页
针对传统的主控雷诺方程推导过程中使用的连续性方程在静压气体轴承的节流孔处并不适用的问题,对雷诺方程进行修正。基于保角变换方法、牛顿迭代法、有限差分法和松弛迭代法对轴承气膜流场区域修正雷诺方程进行计算,得到在不同供气压力...
针对传统的主控雷诺方程推导过程中使用的连续性方程在静压气体轴承的节流孔处并不适用的问题,对雷诺方程进行修正。基于保角变换方法、牛顿迭代法、有限差分法和松弛迭代法对轴承气膜流场区域修正雷诺方程进行计算,得到在不同供气压力下节流孔分布锥顶角处气膜压力沿周向的分布,分析供气压力、径向偏心率和节流孔直径对静压球面气体轴承径向承载力、轴向承载力和耗气量的影响。结果表明:静压球面气体轴承的径向和轴向承载力受到静压效应和动压效应的耦合影响;供气压力越大,径向和轴向承载力越大,耗气量量越大;径向偏心越大,径向和轴向承载力越大,径向偏心率对耗气量影响很小;节流孔直径越大,径向承载力、轴向承载力和耗气量越大。
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关键词
球面
气体
轴承
承载力
保角变换
牛顿迭代法
有限差分法
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职称材料
气体静压轴承-转子系统临界转速预估方法研究
被引量：
1
3
作者
马文琦
朱鋆峰
黄鑫
《机床与液压》
北大核心
2013年第21期1-4,共4页
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...
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。
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关键词
动态非线性
球面
气体
静压
轴承
临界转速
数值分析
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职称材料
球面螺旋槽动静压气体轴承动态特性试验
被引量：
7
4
作者
贾晨辉
张海江
+1 位作者
邱明
马文锁
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第8期1847-1856,共10页
根据轴径偏离稳态平衡位置进行变位运动时气膜力的变化规律,建立气膜刚度和阻尼系数的计算矩阵方程,使用滚动迭代算法计算气膜瞬态刚度和阻尼系数。分析升、降速阶段气体轴承在周期1、周期2和混沌运动过程中瞬态刚度和阻尼的振动特征,...
根据轴径偏离稳态平衡位置进行变位运动时气膜力的变化规律,建立气膜刚度和阻尼系数的计算矩阵方程,使用滚动迭代算法计算气膜瞬态刚度和阻尼系数。分析升、降速阶段气体轴承在周期1、周期2和混沌运动过程中瞬态刚度和阻尼的振动特征,研究气膜涡动和振荡的力学机理,以改善气体轴承动态特性、减小气膜涡动和振荡,提高气体轴承运行的稳定性。结果表明:通过气膜刚度阻尼系数变化特征可以判断转子的运行状态。当气膜力波动,刚度阻尼系数出现周期性波动变化,引起气膜振荡;当气膜瞬时刚度系数波动幅值增大10倍以上,轴承转子接近临界失稳进入混沌运行状态;当气膜刚度阻尼系数发生畸变,轴承出现碰磨失效。
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关键词
球面
动静压
气体
轴承
非线性稳定性
刚度阻尼系数模型方程
动态特性分析
原文传递
球面螺旋槽动静压气体轴承稳态承载性能分析
被引量：
7
5
作者
贾晨辉
王振清
+1 位作者
邱明
孟肖
《液压与气动》
北大核心
2016年第9期10-15,共6页
建立了球面螺旋槽气体动静压轴承的微气膜有限元模型,应用CFD技术和流体动力学Fluent软件,研究了球面螺旋槽气体动静压轴承在稳态下的承载特性,得到了轴承在不同转速下的压力分布云图,进而揭示了在不同运行参数和结构参数下,轴承承载力...
建立了球面螺旋槽气体动静压轴承的微气膜有限元模型,应用CFD技术和流体动力学Fluent软件,研究了球面螺旋槽气体动静压轴承在稳态下的承载特性,得到了轴承在不同转速下的压力分布云图,进而揭示了在不同运行参数和结构参数下,轴承承载力及动静压耦合效应的变化规律。结果表明,选择合适的结构参数和运行参数,如槽宽比、槽深比、螺旋角、槽数、转速等,有助于提高轴承的承载性能。
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关键词
球面
螺旋槽
气体
动静压
轴承
Fluent
压力云图
承载性能
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职称材料
题名
球面螺旋槽动静压气体轴承的动态特性分析及稳定性预测
被引量：
12
1
作者
贾晨辉
庞焕杰
邱明
机构
河南科技大学机电工程学院
出处
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第6期1400-1411,共12页
基金
国家自然科学基金(51475142)
河南省教育厅科技攻关项目(13A460251)
河南省高校科技创新团队支持计划(13IRTSTHN025)
文摘
以球面螺旋槽动静压气体轴承为研究对象,建立以轴心瞬时位置和瞬时变位速度为参数,球面螺旋槽动静压气体轴承的非线性动态润滑分析计算数学模型.采用导数积分法和有限差分法相结合,数值计算出三维气膜的瞬态扰动压力分布、气膜刚度和阻尼系数.研究转速、偏心率及供气压力对气膜动态特性系数的影响规律.研究结果表明:随着供气压力、转速以及偏心率的增大,气膜刚度和阻尼系数均有不同程度的变化.建立球面螺旋槽动静压气体轴承转子系统稳定性预测模型,根据劳斯稳定性判据预测轴承的稳定性,并将稳定性与主动控制轴承运行时的刚度和阻尼相关联,为遏制轴承失稳提供理论基础.
关键词
稳定性
动态特性系数
雷诺方程
有限差分法
球面
气体
轴承
Keywords
stability
dynamic characteristic coefficients
Reynolds equation
finite difference method
spherical gas bearings
分类号
V231.96 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
TH133.37 [机械工程—机械制造及自动化]
原文传递
题名
静压球面气体轴承工作特性数值分析
2
作者
张珂
刘大鹏
机构
上海应用技术大学机械工程学院
出处
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期169-176,共8页
基金
国家自然科学基金项目(11672186)
上海市联盟计划项目(LM2018-5)
+1 种基金
上海应用技术大学协同创新基金项目(XTCX2022-15)
应用型高水平研究生优秀学位论文培育项目(1021GK210006038-B20)。
文摘
针对传统的主控雷诺方程推导过程中使用的连续性方程在静压气体轴承的节流孔处并不适用的问题,对雷诺方程进行修正。基于保角变换方法、牛顿迭代法、有限差分法和松弛迭代法对轴承气膜流场区域修正雷诺方程进行计算,得到在不同供气压力下节流孔分布锥顶角处气膜压力沿周向的分布,分析供气压力、径向偏心率和节流孔直径对静压球面气体轴承径向承载力、轴向承载力和耗气量的影响。结果表明:静压球面气体轴承的径向和轴向承载力受到静压效应和动压效应的耦合影响;供气压力越大,径向和轴向承载力越大,耗气量量越大;径向偏心越大,径向和轴向承载力越大,径向偏心率对耗气量影响很小;节流孔直径越大,径向承载力、轴向承载力和耗气量越大。
关键词
球面
气体
轴承
承载力
保角变换
牛顿迭代法
有限差分法
Keywords
spherical gas bearings
bearing capacity
conformal transformation
Newton iteration method
finite difference method
分类号
TH133.35 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
气体静压轴承-转子系统临界转速预估方法研究
被引量：
1
3
作者
马文琦
朱鋆峰
黄鑫
机构
大连海事大学交通运输装备与海洋工程学院
出处
《机床与液压》
北大核心
2013年第21期1-4,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(51075048)
文摘
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。
关键词
动态非线性
球面
气体
静压
轴承
临界转速
数值分析
Keywords
Dynamic nonlinear
Spherical aerostatic bearing
Critical speed
Numerical analysis
分类号
TH133.36 [机械工程—机械制造及自动化]
TH113.1
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职称材料
题名
球面螺旋槽动静压气体轴承动态特性试验
被引量：
7
4
作者
贾晨辉
张海江
邱明
马文锁
机构
河南科技大学机电工程学院
机械装备河南省协同创新中心
出处
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第8期1847-1856,共10页
基金
国家自然科学基金(51475142)
河南省高校科技创新团队支持计划(13IRTSTHN025)
文摘
根据轴径偏离稳态平衡位置进行变位运动时气膜力的变化规律,建立气膜刚度和阻尼系数的计算矩阵方程,使用滚动迭代算法计算气膜瞬态刚度和阻尼系数。分析升、降速阶段气体轴承在周期1、周期2和混沌运动过程中瞬态刚度和阻尼的振动特征,研究气膜涡动和振荡的力学机理,以改善气体轴承动态特性、减小气膜涡动和振荡,提高气体轴承运行的稳定性。结果表明:通过气膜刚度阻尼系数变化特征可以判断转子的运行状态。当气膜力波动,刚度阻尼系数出现周期性波动变化,引起气膜振荡;当气膜瞬时刚度系数波动幅值增大10倍以上,轴承转子接近临界失稳进入混沌运行状态;当气膜刚度阻尼系数发生畸变,轴承出现碰磨失效。
关键词
球面
动静压
气体
轴承
非线性稳定性
刚度阻尼系数模型方程
动态特性分析
Keywords
spherical aerodynamic-aerostatic gas bearings
nonlinear stability
stiffness and damping coefficient model equation
dynamic characteristic analysis
gas film vortex and oscillation
分类号
TH133.3 [机械工程—机械制造及自动化]
原文传递
题名
球面螺旋槽动静压气体轴承稳态承载性能分析
被引量：
7
5
作者
贾晨辉
王振清
邱明
孟肖
机构
河南科技大学机电工程学院
出处
《液压与气动》
北大核心
2016年第9期10-15,共6页
基金
国家自然科学基金(4001-21010128)
文摘
建立了球面螺旋槽气体动静压轴承的微气膜有限元模型,应用CFD技术和流体动力学Fluent软件,研究了球面螺旋槽气体动静压轴承在稳态下的承载特性,得到了轴承在不同转速下的压力分布云图,进而揭示了在不同运行参数和结构参数下,轴承承载力及动静压耦合效应的变化规律。结果表明,选择合适的结构参数和运行参数,如槽宽比、槽深比、螺旋角、槽数、转速等,有助于提高轴承的承载性能。
关键词
球面
螺旋槽
气体
动静压
轴承
Fluent
压力云图
承载性能
Keywords
spiral groove hybrid gas bearings, Fluent, stress nephogram, bearing capacity
分类号
TH138 [机械工程—机械制造及自动化]
TB126 [理学—工程力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
球面螺旋槽动静压气体轴承的动态特性分析及稳定性预测
贾晨辉
庞焕杰
邱明
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
12
原文传递
2
静压球面气体轴承工作特性数值分析
张珂
刘大鹏
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
3
气体静压轴承-转子系统临界转速预估方法研究
马文琦
朱鋆峰
黄鑫
《机床与液压》
北大核心
2013
1
下载PDF
职称材料
4
球面螺旋槽动静压气体轴承动态特性试验
贾晨辉
张海江
邱明
马文锁
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
7
原文传递
5
球面螺旋槽动静压气体轴承稳态承载性能分析
贾晨辉
王振清
邱明
孟肖
《液压与气动》
北大核心
2016
7
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职称材料
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