压电-金属丝网块气体箔片轴承的静动态特性研究

【摘要】：气体箔片轴承是高速、无油微型透平设备中的重要组成部件，然而，其在特定条件下的不稳定性限制了气体箔片轴承的应用范围。传统解决方案通过对轴承结构“被动”改进来削弱气膜的连续性和增大结构阻尼，改进后的轴承性能无法主动调控。本文在气体箔片轴承内添加压电陶瓷块和金属丝网块以提出一种主动气体箔片轴承，通过压电陶瓷块实现轴承径向预载的主动控制、同时通过金属丝网块实现轴承结构阻尼的提升。首先，为了分析主动气体箔片轴承弹性结构的力学性能，提出耦合压电陶瓷块-金属丝网块子结构、波箔和顶箔的弹性结构力学模型；其次，耦合弹性结构力学模型和可压缩气体雷诺方程预测了主动气体箔片轴承的静态和动态特性；最后，针对不同参数对轴承动态性能的影响进行参数化讨论。