基于Newton-Raphson迭代的动压气体止推箔片轴承特性研究

以波箔型气体止推箔片轴承为研究对象,给出一种快速收敛的静特性数值求解方法,结合Newton-Raphson迭代法和有限差分法,耦合求解Reynolds方程和润滑膜厚度方程,研究气体止推箔片轴承的静态性能,分析结构参数对气体止推箔片轴承轴向承载力、黏性摩擦力矩的影响规律。建立转子止推盘倾斜的润滑膜厚度方程,求解获得轴承压力分布规律,分析转子止推盘倾斜对气体止推箔片轴承静态性能的影响。结果表明:采用基于NewtonRaphson迭代的数值求解方法收敛速度较快;气体止推箔片轴承的轴向承载力和黏性摩擦力矩均随箔片变形刚度的增大而增大;止推盘倾斜时气体止推箔片轴承的静态性能增大,且倾斜角度越大静态特性结果也越大。

基于滑移流模型的微型箔片轴承倾斜性能研究

针对传统连续模型未考虑气流滑移效应的影响,而无法准确描述微小间隙下气膜压力分布的问题,在一阶滑移和Wu滑移速度边界条件基础上建立微型气体止推箔片轴承在倾斜状态下的修正雷诺方程,并使用有限体积法求解获得在不同倾斜角度、不同箔片变形柔度系数、不同转速和不同最小气膜间隙条件下的微型止推箔片轴承的气膜压力分布和轴向承载力,同时分析各种模型在不同结构参数下的差异。计算结果表明:微小间隙倾斜条件下气流滑移对轴承承载力影响较大。一阶滑移修正及Wu新滑移修正模型获得的承载力明显低于连续模型。模型间的结果偏差随倾斜角度、轴承转速和轴承最小间隙的减小而逐渐增大。因此连续模型已不适用于此条件下的分析,为得到更精确的精密磨削机床设备的参量特性,应使用更贴合实际的滑移修正模型进行计算。