多叶式波箔气体动压轴承静特性研究

随着旋转机械的不断发展,箔片动压轴承已经发展到了第四代。其中,多叶式波箔气体动压轴承以其大预紧力和耐高温涂层技术的应用而拥有广阔的发展前景。以多箔叠加弹性结构作为切入点,应用悬臂弯曲梁模型和线性弹簧模型来等效箔片结构中的顶层平箔和支承波箔,从而获得不同于前三代箔片动压轴承的气膜厚度方程。基于有限差分法耦合气膜厚度方程和动压Reynolds方程进行迭代求解,得到多叶式波箔气体动压轴承的静态特性结果。改变轴承的转速、偏心率和工况温度,研究其对多叶式波箔动压轴承静态特性的影响。结果表明,偏心率或转速的增大都会使得轴承的最大气膜压力和承载力增大,其中偏心率的影响大于转速的影响;偏位角随偏心率的增大快速减小,即随着偏心率的增大,轴承运转稳定性提升;工况温度的升高会导致轴承最大气膜压力呈线性增大,因此对于高速运转的箔片动压轴承,气动热问题是一个亟需解决的难题。