透平膨脹機徑向動靜壓混合氣體軸承靜特性分析

張曉華，柯長磊，彭 楠，劉立強

（1.中國科學院理化技術研究所，北京 100190；2.中國科學院大學，北京 100190）

1 引言

氣體軸承是將氣體作為潤滑劑的軸承，軸承氣以壓縮狀態存在于轉子和軸承之間，形成潤滑氣膜。

氣體軸承具有無摩擦、精度高、清潔無污染和適用特殊工作環境等優點，因此在諸如精密機械、核工業和航空航天等領域被廣泛應用。

小型透平膨脹機內含有高速旋轉的運動部件，靜壓氣體軸承具有的承載力高、剛度高、精度高等優點，使得透平膨脹機中運動部件具有優異的性能［1-2］。

文獻［3］對氣體靜壓軸承進行了理論和實驗研究，證明了理論分析的有效性。文獻［4］制定了一個設計策略，以最小的功耗實現混合軸承最大的承載力。文獻［5］進行混合軸承性能實驗，發現實驗數據和理論分析具有良好的一致性。文獻［6］通過理論和實驗研究方法調查動靜壓混合軸承，發現高轉速使得軸承具有更高的承載力。文獻［7］對徑向靜壓氣體軸承的靜態特性進行了分析。文獻［8］對靜壓氣體軸承承載特性進行數值計算研究，對比了單雙排供氣孔對軸承承載力的影響。文獻［9］采用Matlab的PDE工具箱求解了靜壓氣體軸承的壓力分布，并分析了其靜、動態特性。文獻［10］對環形節流孔的靜壓氣體軸承進行了數值計算。

這里對動靜壓混合氣體軸承從動壓和靜壓角度進行了分析研究，并將各參數對動靜壓軸承性能的影響進行分析對比，分析動靜壓混合氣體軸承中的動壓效應和節流效應，深入認識軸承工作原理和靜態特性，為設計性能優異的氣體軸承提供科學的理論指導?！?br>