润滑与密封

作者：袁月茹，殷玉枫，唐杰，申智伟，张岩，刘波

单位：太原科技大学车辆与交通学院,,太原科技大学车辆与交通学院,,太原科技大学机械工程学院,,太原科技大学车辆与交通学院,,太原科技大学机械工程学院,,太原科技大学机械工程学院,

关键词：动压气体轴承;螺旋槽;止推轴承;摩擦功耗;CAPSO算法

基金：国家自然科学基金项目(51875382)；石家庄科学技术高层次人才创业启动资金项目(248790057A)

螺旋槽止推气体轴承作为氢燃料电池空压机的关键支承部件，摩擦功耗会严重影响轴承的性能和效率，影响空压机运行效果。为探究螺旋槽止推气体轴承的摩擦功耗与槽型参数的关系，建立轴承的润滑理论模型，采用有限差分法求解，得到轴承的摩擦力矩和摩擦功耗，分析槽型参数对轴承摩擦力矩和摩擦功耗的影响。以最小摩擦力矩为优化目标，采用CAPSO(Chao Enhanced Accelerated Particle Swarm Optimization)算法对槽型参数进行优化，得到最佳槽型参数值。结果表明：槽宽比和螺旋角增加，摩擦损耗增加，槽深和槽长比增加，摩擦损耗降低；基于摩擦力矩最小得到的最佳轴承槽长比趋于1，最佳槽宽比在0.6~0.8之间，最佳螺旋角在23°~35°之间，最佳槽深比在3.5~4之间。研究结果为降低螺旋槽气体止推轴承能耗提供了参考。

来源：2025年第10期

《润滑与密封》期刊编辑部

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