润滑与密封

作者：雷群，宋宜强，杜建军

单位：广州市昊志机电股份有限公司,,哈尔滨工业大学(深圳),,哈尔滨工业大学(深圳),

关键词：气体箔片轴承;动力学特性;状态方程;耦合;频谱

基金：国家重点研发计划（2022YFB3402700）；国家自然科学基金项目（U2141210；52005126）

气体箔片轴承是一种性能良好的气体动压轴承，但是由于箔片轴承结构较复杂，其动静态特性的求解也更加复杂，计算比较耗时。针对目前常用的弱耦合解法存在计算效率低、耗时长的问题，基于同步求解原理，开发一种计算效率较高的强耦合解法。使用有限差分法计算雷诺方程得到气膜压力分布，将波箔片简化为弹簧模型，然后建立考虑气膜压力、转子运动和箔片变形的箔片轴承转子系统状态方程，实现同步求解。使用该模型对轴承转子系统的动力学特性进行探究，改变转速、转子质量和名义间隙等参数，绘制了转子轨迹图，分析其频谱。仿真结果表明：随着转子转速和质量的增加，系统的稳定性下降；名义间隙过小时，系统变得不稳定，当其增大到某一值时，再增加名义间隙对系统稳定性影响不大。相比传统的弱耦合求解方法，强耦合解法能够进一步提升计算速度和提高计算精度，为箔片轴承的设计和性能预测提供了研究工具。

来源：2023年第1期

《润滑与密封》期刊编辑部

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