原创《基于Matlab的径向小孔节流静压气体轴承静态特性分析》：本文是一篇关于径向论文范文，可作为相关选题参考,和写作参考文献。
摘 要：
本文的研究对象为小孔节流径向静压气体轴承,研究偏心率对轴承静态特性的影响以及小孔直径对压力的影响,通过静压气体轴承的承载能力、刚度以及供气量的无量纲计算,对小孔节流静压气体轴承进行数学建模,使用Matlab软件对小孔节流静压气体轴承进行静态特性分析,得到在高压状态不同偏心率下静压气体轴承的压力分布云图和压力等高线,以及供气孔直径大小不同时,轴承内轴向和周向的压力分布图.结果表明：轴承的承载力随着偏心率的增大而增大；刚度随着偏心率的增大而减小.
关键词：
气体轴承；压力分布；静态特性；Matlab
中图分类号：TH 1333文献标识码：A文章编号：1001-005X（2016）02-0049-04
Abstract：
In this paper,the orifice radial hydrostatic gas bearing was used as the research object.The impact of eccentricity on the static characteristics of bearing and the influence of pore diameter on pressure were analyzed.By calculating the carrying capacity,rigidity,and amounts of gas supply of hydrostatic gas bearing,the mathematical model of hydrostatic gas bearing orifice was established and Matlab software was used to perform static characteristic analysis on the orifice hydrostatic gas bearing.The high pressure contours and pressure distribution under different eccentricities and pressure distribution in axial direction and circumferential direction with different throttle orifices were obtained.The results showed that the bearing capacity increased as the bearing eccentricity increased,and the stiffness decreased as the bearing eccentricity increased.
Keywords：
gas bearing；pressure distribution；static characteristics；Matlab
0引言
在高速主轴系统中,重要的支承部件包括空气轴承,空气轴承不仅具备运动精度高,摩擦因数小,寿命长等特点,并且也能够在恶劣的环境以及温度变化范围宽的环境下工作[1].这些特点刚好达到精密加工领域对技术的严格要求,特别是近些年来,在高速回转主轴等场合[2],尤其在精密机床、高速设备和电子工业等方面,高速气体轴承得到了广泛应用 [2-5].与传统的油润滑轴承相比,气体轴承具有产生热量低,少污染,以及更高精度的优点[5-6].然而,它的主要缺点是,气体轴承往往是相当不稳定的,这经常限制了它们的应用允许的范围[7].
静压气体轴承分析是在基本假设条件下对雷诺方程进行二维简化,然后采用有限差分法或有限元法等数值方法进行计算[6-8].随着科技的进步,在工程应用中的高承载力和高刚度是静压气体轴承所必须具备的特性,因此在高压状态下对静压气体轴承内的压力分布进行分析是必不可少的[9-10],同时高压状态下,偏心率对轴承的承载能力和刚度的影响的研究也是必要的.
1静态特性理论分析
静压气体轴承的工作方式是：气体具有可压缩性[11-12],因此在轴承和轴之间会形成气膜,在间隙最大与间隙最小的地方就会出现压力差,所产生的合力与负载相平衡,即产生了承载能力,从而在工作时能够将主轴浮起.
在本文中使用小孔节流径向静压气体轴承为研究对象,图1为其结构简图,其结构采用每排供气孔12个,采用双排供气的方式,沿圆周方向均匀分布,轴承具体参数为：轴承直径D1等于80 mm,长度L1等于80 mm,节流孔至轴承端面距离L2等于25 mm,节流孔直径D2等于03 mm,轴承平均工作间隙h0等于20μm.
对轴承模型有如下假设：假设气体的流动过程是等温的；因为温度恒定不变,假定气体的粘度不变.因此,当轴与轴套速度相同时,气膜上各处的压力分布满足雷诺方程：
[SX（][]x[SX）][JB（（]h3[SX（]p2[]x[SX）][JB））]+[SX（][]z[SX）][JB（（]h3[SX（]p2[]z[SX）][JB））]+Qδ1等于0.（1）
式中：p为供气压力；Q为流量；h为轴承间隙；δi为流量因子（无节流孔处取值为 0,有节流孔处取值为 1）.
（1）静压气体轴承承载能力的计算
根据文献[6]得到小孔节流静压气体轴承总的承载能力W方程.
W等于∑n[]i等于1Wi.（2）
式中：W为静压气体轴承总承载能力；Wi为各有限单元体的承载能力；i为有限单元体的个数.
（2）静压气体轴承刚度的计算
上文讲述的就是静压气体轴承内压力分布的分析方法,辛普森原理可以应用于已确定气体压力,并且轴承的承载力满足平衡方程的情况.轴承的刚度被定义为单位位移上的力,当进行刚度计算时,必须确保有足够的网格点,如此得出的结果满足精密工程的需求,刚度可由下式得出：
径向论文参考资料：
结论：基于Matlab的径向小孔节流静压气体轴承静态特性分析为关于径向方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关径向论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
