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环形多孔气体静压止推轴承静态性能研究
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作者 张晓冰 卢志伟 +3 位作者 崔心宽 李浩 刘波 张君安 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期73-78,共6页
为提升气体静压止推轴承的静态性能,设计一种新型环形多孔气体静压止推轴承。依据气体润滑原理、采用有限体积法对环形多孔气体静压止推轴承的三维物理模型进行数值模拟,研究节流器上节流孔数量、直径、分布方式和供气压力对气体静压止... 为提升气体静压止推轴承的静态性能,设计一种新型环形多孔气体静压止推轴承。依据气体润滑原理、采用有限体积法对环形多孔气体静压止推轴承的三维物理模型进行数值模拟,研究节流器上节流孔数量、直径、分布方式和供气压力对气体静压止推轴承静态性能的影响。结果表明:节流孔数量对环形气体静压止推轴承的承载力影响显著,但孔数增加到一定程度后承载力增速放缓;节流孔直径对承载刚度影响较大,随着节流孔直径逐渐减小最佳刚度逐渐增大;节流孔排布方式和供气压力对气体静压止推轴承的静态性能均有明显影响。 展开更多
关键词 气体静压止推轴承 环形多孔节流 静态性能 节流器 承载力
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真空平衡型气体静压止推轴承的数学模型研究 被引量:9
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作者 薛龙 张宝生 +2 位作者 周灿丰 杨利华 郭德申 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第8期881-883,共3页
讨论了真空平衡型气体静压止推轴承的工作机理 ,建立了该轴承的承载能力和刚度的数学模型 ,并通过计算机仿真及实验的方法对其进行分析验证。提出了气膜厚度作为真空度变量的参数 ,使其与导管参数、轴承参数联系起来 ,为定量分析真空度... 讨论了真空平衡型气体静压止推轴承的工作机理 ,建立了该轴承的承载能力和刚度的数学模型 ,并通过计算机仿真及实验的方法对其进行分析验证。提出了气膜厚度作为真空度变量的参数 ,使其与导管参数、轴承参数联系起来 ,为定量分析真空度对轴承特性的影响提供了设计依据。 展开更多
关键词 真空吸浮 气体静压止推轴承 双向刚度 计算机仿真 数学模型
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Nanosys-1000机床静压止推轴承流场分布规律及承载特性 被引量:6
3
作者 夏毅敏 杨添任 +2 位作者 张刚强 罗松保 禹宏云 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期144-150,共7页
为了提高Nanosys-1000非球面曲面光学零件超精密加工机床加工精度,研究了机床核心部件静压止推轴承内流场分布规律,进而揭示其承载特性。利用ANSYS/Fluent软件建立对称结构静压止推轴承扇形油垫的仿真模型,采用层流模式对进油压力为1.3... 为了提高Nanosys-1000非球面曲面光学零件超精密加工机床加工精度,研究了机床核心部件静压止推轴承内流场分布规律,进而揭示其承载特性。利用ANSYS/Fluent软件建立对称结构静压止推轴承扇形油垫的仿真模型,采用层流模式对进油压力为1.3~1.9 MPa、油膜厚度为20~36μm的油垫流场分布规律与承载特性进行分析。研究结果表明:油垫内压力在油腔区域比较均匀,沿封油边呈线性下降;油膜承载力随油腔压力线性增长,且在同一进油压力下,油膜厚度越小,油膜承载力越大,进油压力为1.5MPa时,油膜厚度从36μm减小到20μm,油腔压力从3.05×105 Pa增加到8.02×105 Pa,油膜承载力相应地从880N增加到2 109N;同一负载即油膜承载力下,进油压力越高,油膜厚度越大,油膜承载力为1 320N时,进油压力从1.3MPa增加到1.9MPa,油膜厚度从26μm增加到30μm;同一油膜厚度下,进油压力越高,润滑油流量越大,油膜厚度为28μm时,进油压力从1.3MPa增加到1.9MPa,润滑油流量从0.179L/min增加到0.231L/min。相关研究结果在研制的Nanosys-1000非球面曲面超精密加工机床静压止推轴承上得到了验证。 展开更多
关键词 超精密加工机床 液体静压止推轴承 流场分布 承载特性
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变粘度条件下静压止推轴承温升的研究 被引量:7
4
作者 马文琦 姜继海 赵克定 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第8期953-955,共3页
对静压支承中的静压止推轴承、静压滑环等液压元件的简化模型——旋转对称环形密封缝隙进行了深入研究 ,探讨了这种缝隙中油液粘度在变粘度条件下的分布规律 ,在此基础上推导出了环形静压支承进口和出口油液的温升计算公式 ,得出了有意... 对静压支承中的静压止推轴承、静压滑环等液压元件的简化模型——旋转对称环形密封缝隙进行了深入研究 ,探讨了这种缝隙中油液粘度在变粘度条件下的分布规律 ,在此基础上推导出了环形静压支承进口和出口油液的温升计算公式 ,得出了有意义的结论 ,为设计出结构合理。 展开更多
关键词 流体流动特性 温升 变粘度 静压止推轴承
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基于Fluent的微孔节流气体静压止推轴承的参数设计与研究 被引量:18
5
作者 于贺春 王广洲 +2 位作者 王文博 张国庆 赵则祥 《机床与液压》 北大核心 2018年第13期130-133,共4页
为提高气体静压止推轴承的静态特性,针对所提出的微孔节流气体静压止推轴承,采用基于有限体积法的CFD软件Fluent进行三维建模仿真,分析了供气孔数目n、量纲一的供气孔分布半径M、供气孔直径d对轴承静态特性的影响规律。按照最大刚度原则... 为提高气体静压止推轴承的静态特性,针对所提出的微孔节流气体静压止推轴承,采用基于有限体积法的CFD软件Fluent进行三维建模仿真,分析了供气孔数目n、量纲一的供气孔分布半径M、供气孔直径d对轴承静态特性的影响规律。按照最大刚度原则,得到如下结论:供气孔数目n在180附近、量纲一的供气孔分布半径M约为0.7、供气孔直径d取最大值0.1 mm时,微孔节流气体静压止推轴承的静态特性最佳。 展开更多
关键词 气体静压止推轴承 微孔节流 静态特性 参数设计
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空气静压止推轴承静态性能测试装置设计 被引量:6
6
作者 夏欢 陶继忠 王洋 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2009年第3期61-63,共3页
根据空气静压止推轴承静态性能测试要求,设计了一套基于气体静压轴承负载自动平衡原理的测试装置,实现了对空气静压止推轴承承载力、不同负载下气膜厚度以及气膜间隙内压力分布的测量。实验结果与理论分析结果取得较好的一致性,说明本... 根据空气静压止推轴承静态性能测试要求,设计了一套基于气体静压轴承负载自动平衡原理的测试装置,实现了对空气静压止推轴承承载力、不同负载下气膜厚度以及气膜间隙内压力分布的测量。实验结果与理论分析结果取得较好的一致性,说明本套实验装置的设计是合理的。 展开更多
关键词 空气静压止推轴承 气膜厚度 承载力 压力分布
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基于流固耦合的气体静压止推轴承动态特性研究 被引量:4
7
作者 于贺春 贾硕 +4 位作者 张国庆 王文博 王进 王东强 王仁宗 《液压与气动》 北大核心 2021年第8期97-101,共5页
为了研究气体静压止推轴承的动态特性,运用有限元分析软件ANSYS中的流体分析模块和瞬态力学模块进行双向流固耦合仿真,对小孔节流气体静压止推轴承的动态特性的相关影响因素进行研究,得到了不同状态下的轴承动态特性的变化曲线。结果表... 为了研究气体静压止推轴承的动态特性,运用有限元分析软件ANSYS中的流体分析模块和瞬态力学模块进行双向流固耦合仿真,对小孔节流气体静压止推轴承的动态特性的相关影响因素进行研究,得到了不同状态下的轴承动态特性的变化曲线。结果表明:当轴承受到干扰负载时,通过提高供气孔压力、增加节流孔个数均可以减小轴承气膜的振动幅度,同时提高轴承的动态承载力和动态刚度;增大节流孔的直径则会增大轴承气膜的振动幅度,不利于轴承的稳定性。 展开更多
关键词 小孔节流 气体静压止推轴承 双向流固耦合 动态特性
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单连续狭缝气体静压止推轴承的静态特性研究 被引量:4
8
作者 于贺春 王广洲 +3 位作者 李智浩 张国庆 王文博 赵则祥 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期70-75,80,共7页
提出一种单连续狭缝气体静压止推轴承,应用Gambit软件建立轴承三维气膜模型,并利用Fluent软件对模型进行仿真求解,研究狭缝位置、狭缝深度和狭缝宽度对轴承的承载力、刚度、耗气量等静态特性的影响。结果表明:随着狭缝所在圆半径的增大... 提出一种单连续狭缝气体静压止推轴承,应用Gambit软件建立轴承三维气膜模型,并利用Fluent软件对模型进行仿真求解,研究狭缝位置、狭缝深度和狭缝宽度对轴承的承载力、刚度、耗气量等静态特性的影响。结果表明:随着狭缝所在圆半径的增大,耗气量增加,承载力和刚度均先增大后减小;随着狭缝宽度的增大,承载力逐渐增大并趋于平缓,刚度和耗气量先增大后减小;随着狭缝深度的增加,承载力和耗气量呈线性减小,刚度则先增大后减少。因此,选择合适的狭缝结构参数可以提高轴承的静态特性。基于仿真结果,设计并制造一种组合式单连续狭缝气体静压止推轴承,在气体轴承试验台上测试其在不同供气压力下、不同气膜厚度下的承载力。结果表明:轴承承载力随着气膜厚度的增大而减小,随供气压力的增大而增大。设计的连续狭缝气体静压止推轴承可以满足精度要求,其试验结果与仿真结果具有较好的一致性。 展开更多
关键词 连续狭缝节流器 静压止推轴承 静态特性
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圆盘多供气孔气体静压止推轴承的有限元分析 被引量:5
9
作者 包钢 樊蕾 +1 位作者 李军 王祖温 《机床与液压》 北大核心 2003年第2期145-147,共3页
本文以二维雷诺方程为基础,采用有限元法求解了圆盘多供气孔气体静压止推轴承的稳态压力场,并对不同参数对轴承性能的影响作了一定的分析。
关键词 圆盘多供气孔气体静压止推轴承 有限元 二维雷诺方程 稳态压力场
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空气静压止推轴承环面节流孔出口流场数值分析 被引量:4
10
作者 刘晨帆 刘波 +1 位作者 卢志伟 张君安 《轴承》 北大核心 2017年第4期31-34,共4页
通过计算流体力学方法对小气膜间隙下环面节流孔出口处气旋大小和压力值与气膜间隙的关系进行数值分析,研究气膜间隙内的压力分布状态,仿真结果表明:节流孔出口处压力最小值位于节流孔边缘靠外一点;气膜间隙内压力值随着半径的增加,先... 通过计算流体力学方法对小气膜间隙下环面节流孔出口处气旋大小和压力值与气膜间隙的关系进行数值分析,研究气膜间隙内的压力分布状态,仿真结果表明:节流孔出口处压力最小值位于节流孔边缘靠外一点;气膜间隙内压力值随着半径的增加,先陡降再迅速回升,最后呈线性下降;在节流孔出口处气膜间隙上、下表面出现压力差,气膜间隙越小,上、下表面压力值趋于一致处距节流孔中心距离越近;节流孔出口处气旋大小和气膜间隙内工作面压力降幅与气膜间隙成正比。 展开更多
关键词 空气静压止推轴承 节流孔 压力分布 气旋
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速度滑移影响下液体静压止推轴承静态性能分析 被引量:1
11
作者 陈东菊 高雪 +1 位作者 薛斌 范晋伟 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期59-64,共6页
为了研究微尺度下速度滑移对液体静压止推轴承性能的影响,将速度滑移模型引入传统雷诺方程中,得到修正的雷诺方程;通过求解修正后的雷诺方程,得到速度滑移影响下八油腔液体静压止推轴承的静态性能特性。研究结果表明:速度滑移的存在并... 为了研究微尺度下速度滑移对液体静压止推轴承性能的影响,将速度滑移模型引入传统雷诺方程中,得到修正的雷诺方程;通过求解修正后的雷诺方程,得到速度滑移影响下八油腔液体静压止推轴承的静态性能特性。研究结果表明:速度滑移的存在并没有改变轴承性能的变化趋势,但使得相同油膜厚度下油膜压力、轴承承载力和刚度增大;随着滑移长度的增大,轴承油腔压力、承载力及刚度增大,最优油膜厚度变小;轴承的承载力和刚度随着供油压力的增大而增大,供油压力相同时,速度滑移使得轴承承载力和刚度有一定程度的增大。 展开更多
关键词 微尺度 速度滑移 液体静压止推轴承 静态性能
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空气静压止推轴承性能的数值分析 被引量:12
12
作者 张静文 张君安 刘波 《西安工业学院学报》 2002年第1期6-10,共5页
采用有限差分法 ,对柱坐标系下带均压槽的圆形空气静压止推轴承的压力场进行了二维数值仿真 .并根据流量平衡原理 ,计算出给定气膜间隙下的出口压力值、承载力和流量值 .最终得到空气静压止推轴承的性能曲线 .结果表明 。
关键词 空气静压止推轴承 数值分析 有限差分 均压槽
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气动板形检测辊气体静压止推轴承的有限元分析 被引量:1
13
作者 杨铁林 闫庆辉 《液压气动与密封》 2002年第1期22-24,共3页
本文从气体雷诺方程出发 ,根据静压止推轴承的特点 ,运用Galerkin有限元方法推导了润滑气膜压力分布的有限元方程 ,并由气膜的边界条件 。
关键词 气体静压止推轴承 有限元法 压力分布 气动板形检测辊
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端面波对液体静压止推轴承静态特性的影响
14
作者 张磊 路长厚 +1 位作者 陈淑江 马金奎 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期46-53,共8页
由于加工误差的存在,轴承端面不可避免存在轴向跳动。为研究轴向跳动周期、幅值和相位对静压止推轴承性能的影响,仅考虑占主导地位的基频谐波跳动,将其纳入封油面间隙变化方程,通过构建止推轴承端面模型,模拟封油面间隙变化情况;采用有... 由于加工误差的存在,轴承端面不可避免存在轴向跳动。为研究轴向跳动周期、幅值和相位对静压止推轴承性能的影响,仅考虑占主导地位的基频谐波跳动,将其纳入封油面间隙变化方程,通过构建止推轴承端面模型,模拟封油面间隙变化情况;采用有限差分法求解极坐标系下的雷诺方程,获得封油面上的压力分布,分析讨论了端面基波的周期、幅值和相位对静压止推轴承静态特性的影响。结果表明,当轴承结构参数不变时,随着转速提高,流量、承载力和动压比均随之增加,而静压腔压力则减小。相同转速时,随周期增大,流量减小,静压腔压力和承载力增加,动压比先增大后减小;随幅值增大,流量和动压比增大,静压腔压力和承载力减小;随相位增加,流量先增大后减小再增大,静压腔压力先减小后增大再减小,承载力和动压比先减小后增大。 展开更多
关键词 静压止推轴承 端面波跳动 静态特性
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带均压槽双面空气静压止推轴承自激振动的刚体-流场耦合非定常压力脉动分析
15
作者 李剑雄 侯安平 张久峰 《燃气涡轮试验与研究》 2021年第4期32-38,共7页
带均压槽的双面空气静压止推轴承设计不当易引发轴承自激振动。在对初始偏心轴承进行刚体-流场耦合瞬态求解后,分析了轴承系统振动时的轴位移和流场非定常压力脉动的频率及相位特征,研究了相位特征与非定常流场局部细节的关系,进而分析... 带均压槽的双面空气静压止推轴承设计不当易引发轴承自激振动。在对初始偏心轴承进行刚体-流场耦合瞬态求解后,分析了轴承系统振动时的轴位移和流场非定常压力脉动的频率及相位特征,研究了相位特征与非定常流场局部细节的关系,进而分析了轴承参数调整导致自激振动时的非定常压力脉动。结果表明,流场的非定常压力脉动频率与轴位移频率一致,而在节流孔与均压槽交汇处的非定常压力脉动与轴位移存在显著的相位差,且增大供气压力和均压槽深度导致自激振动时,存在相位差的区域扩大。 展开更多
关键词 双面空气静压止推轴承 均压槽 自激振动 刚体-流场耦合 非定常压力脉动
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微小孔阵列式空气静压止推轴承性能研究 被引量:6
16
作者 邹麒 肖曙红 吴利杰 《轴承》 北大核心 2015年第2期48-52,共5页
采用FLUENT软件对不同孔径、不同孔数的微小孔阵列式节流空气静压轴承进行了三维CFD仿真,得到了微小孔阵列式节流空气静压轴承的气膜压力分布和气膜刚度等性能数据。结果表明:当节流器阵列小孔个数和直径不变时,气膜承载力与气膜厚度线... 采用FLUENT软件对不同孔径、不同孔数的微小孔阵列式节流空气静压轴承进行了三维CFD仿真,得到了微小孔阵列式节流空气静压轴承的气膜压力分布和气膜刚度等性能数据。结果表明:当节流器阵列小孔个数和直径不变时,气膜承载力与气膜厚度线性正相关;当气膜厚度不变时,节流器阵列小孔个数或直径增加,气膜承载力和轴承的平均承载力均随之增大,轴承刚度最大点对应的气膜厚度也增大;对比传统单孔节流器和微小孔阵列式节流器轴承的气膜压力分布可知,微小孔阵列式轴承的压力稳定性比传统单孔节流轴承有显著提高。 展开更多
关键词 空气静压止推轴承 微小孔阵列式节流器 气膜 压力分布
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小孔节流空气静压止推轴承平面跨缝试验研究 被引量:1
17
作者 王萍 龙威 +2 位作者 辛晓承 高浩 王杰 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1310-1318,共9页
在航空航天领域的微重力模拟中,空气静压止推轴承在完成平面跨缝试验过程中由于增加了1个时变的出口边界,支撑气膜内部的流场随出口边界位置的变化而发生变化,从而影响止推轴承的静态特性和微振动特性.为了明确跨缝过程中空气静压止推... 在航空航天领域的微重力模拟中,空气静压止推轴承在完成平面跨缝试验过程中由于增加了1个时变的出口边界,支撑气膜内部的流场随出口边界位置的变化而发生变化,从而影响止推轴承的静态特性和微振动特性.为了明确跨缝过程中空气静压止推轴承宏观表现出的服役特性,本文中基于静压气体润滑理论,搭建空气轴承平面跨缝的试验台,针对中心供气和三孔均布的圆盘型小孔节流空气静压止推轴承开展试验研究,分析不同供气压力、浮起高度和跨缝位置下轴承的静态特性和微振动特性.研究表明:空气轴承平面跨缝时,相当于支撑气膜增加1个时变的出口边界,因而会出现泄气现象导致承载力减小;当供气孔正对支撑台面间的拼缝时,轴承的自激微振动幅值最小;空气静压轴承在平面跨缝过程中,在相同浮起高度下,随着供气压力增大,轴承的静承载能力和静刚度都有所提高;随着负载增大,过供气孔时的微振动幅值减小. 展开更多
关键词 空气静压止推轴承 平面跨缝 区缓冲效应 静承载特性 微振动特性
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静压止推轴承泄漏量测量的研究
18
作者 江行舟 林君哲 +2 位作者 李向阳 吴淑芹 周恩涛 《机床与液压》 北大核心 2011年第16期51-52,共2页
静压止推轴承是某些设备中的重要部件,其泄漏量对其性能有重要影响。且其一般应用于重载场合,实际压力下测量设备投入较大,可以采用在低压下测量、用拟合回归的方法推算出高压下泄漏流量的方法。用理论分析加FLUENT软件计算的方法分析... 静压止推轴承是某些设备中的重要部件,其泄漏量对其性能有重要影响。且其一般应用于重载场合,实际压力下测量设备投入较大,可以采用在低压下测量、用拟合回归的方法推算出高压下泄漏流量的方法。用理论分析加FLUENT软件计算的方法分析转动因素对流量的影响。由于泄漏的实质是圆环平面缝隙的泄漏,因此用FLUENT软件分析缝隙的压力流量特性。结果表明:低速转动对泄漏量的影响可以忽略;当缝隙几何参数达到一定比例时,其压力流量不再呈线性关系,而呈指数关系;圆环平面缝隙有"薄壁"和"细长"通道的区别。 展开更多
关键词 静压止推轴承 环形平面缝隙 流量测量 拟合
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空气静压止推轴承动态性能试验台
19
作者 陈登弟 赵晓龙 +2 位作者 吴永超 刘波 张君安 《轴承》 北大核心 2019年第4期55-58,共4页
针对空气静压止推轴承动态性能的研究需求,研制了一种可以测量一定外部扰动情况下的轴承气膜间隙变化量及对应扰动变化量之间关系的试验台,阐述了试验台的机械结构、测试系统以及工作原理。测试结果表明:该试验台很好表征了不同的外部... 针对空气静压止推轴承动态性能的研究需求,研制了一种可以测量一定外部扰动情况下的轴承气膜间隙变化量及对应扰动变化量之间关系的试验台,阐述了试验台的机械结构、测试系统以及工作原理。测试结果表明:该试验台很好表征了不同的外部扰动频率下气膜间隙的变化趋势,运行平稳,可靠性高,能够满足空气静压止推轴承动态性能的研究需求。 展开更多
关键词 空气静压止推轴承 动态性能 试验台
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空间热泵气体静压止推轴承静动态性能研究
20
作者 容诚钧 李育隆 连华奇 《载人航天》 CSCD 北大核心 2022年第5期653-659,共7页
针对应用于空间热泵压缩机的氟利昂气体静压止推轴承的设计,采用动网格仿真方法对R134a气体静压止推轴承的静态和动态性能进行研究,通过实验对单孔进气止推轴承动网格仿真结果进行对比,验证了动网格仿真方法的有效性。结果表明:减小气... 针对应用于空间热泵压缩机的氟利昂气体静压止推轴承的设计,采用动网格仿真方法对R134a气体静压止推轴承的静态和动态性能进行研究,通过实验对单孔进气止推轴承动网格仿真结果进行对比,验证了动网格仿真方法的有效性。结果表明:减小气膜厚度和增大供气压力可有效增大止推轴承的承载力,在气膜厚度较小时,通过减小气膜厚度所带来的承载力增幅很小;止推轴承的静态刚度随着供气压力增大而增大,存在一个最佳的气膜厚度使静态刚度达到最大值;随着外界激励频率的增大,止推轴承的动态刚度增大,阻尼系数减小,最后趋近于0;在相同的激励频率下,动态刚度和阻尼系数随着气膜厚度的增大而减小。 展开更多
关键词 热泵 R134a气体 静压止推轴承 静动态性能 刚度 阻尼系数
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