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| 1 | 空气静压径向轴承静态性能的有限元分析显示文摘针对空气静压轴承在静态性能方面存在的承载力小和刚度低等问题,对空气静压轴承的结构参数对其静态性能的影响等方面进行了研究,对空气在径向轴承中的流动状态进行了验证。提出了全参数三维实体建模的方法,利用有限元软件ANSYS开展了在不同空气流动状态下气体轴承流场的仿真计算,研究了节流小孔的轴向位置、节流孔径、供气的压力以及平均半径间隙这几种因素对气体径向轴承静态特性的影响,得出了相关因素的变化规律曲线,并进行承载性能对比,据此优选出了空气静压轴承的结构参数,研究结果表明,空气在径向轴承中的流动状态为可压缩紊流,工程理论计算的结果与数值仿真的结果进行比较误差为4%,说明了该仿真方法的有效性,为设计超高速微切削空气静压电主轴提供一定的理论依据。 | 吴利杰 杨春娥 王为辉 | 2015 | 机电工程2015，32，9： | 10 |
| 2 | 均压槽结构形状对静压干气密封性能影响分析显示文摘静压干气密封(DGS)中的均压槽起着均布压力和二次节流的作用,开展了典型形状均压槽静压DGS的性能对比和结构优选.基于静压气体润滑理论,建立了圆形、椭圆形、扇形和环形等四种典型均压槽静压型DGS的几何模型和数学模型,采用有限差分法求解获得了四种均压槽静压型DGS端面的膜压分布和稳态密封性能参数,分析了径向开槽比和周向开槽比对四种均压槽静压型DGS密封性能的影响规律;以获得较大的密封开启力和气膜刚度为目标,计算得到了均压槽径向开槽比和周向开槽比的优选值范围.结果表明:当均压槽径向开槽比0.15 | 赵艳凤 彭旭东 江锦波 陈源 赵文静 | 2017 | 摩擦学学报2017，37，5： | 10 |
| 3 | 带轴向微通槽静压气体轴承承载特性研究显示文摘以开设轴向微通槽的径向静压气体轴承为研究对象,通过Fluent软件对轴承的承载力和刚度进行仿真分析;针对矩形、三角形和椭圆形3种截面微通槽,分析气膜厚度对轴承的承载力和刚度的影响,得出微通槽的最佳截面形状设置;针对最佳截面形状的微通槽,分析不同槽宽和槽深对承载力的影响。研究发现:轴向微通槽可以明显提高径向静压气体轴承的承载力和刚度,偏心率越大,提升效果越明显;气膜厚度较小时,矩形微通槽气体轴承的承载能力和刚度最佳,且气膜厚度越小,微通槽形状的影响越大;气膜厚度较大时,3种微通槽轴承的承载力及刚度相近;承载力随微通槽槽宽和槽深的增大而先升高后趋于稳定。 | 李树森 王成成 | 2018 | 润滑与密封2018，43，1： | 8 |
| 4 | 基于CFD的气体静压高推力轴承仿真研究显示文摘气体静压轴承能实现高精度而在超精密设备中备受青睐,但承载力和刚度较低长期限制着其进一步发展。针对提高气体静压轴承的承载力和刚度,基于CFD方法定量分析了气体静压止推轴承4种表面结构对其承载力和刚度的影响。基于通用曲线法编写人机交互界面计算气体静压轴承的承载力,与有限元分析结果基本吻合。运用正交试验方法分析了均压槽的长度、宽度、深度及气膜厚度对气体静压轴承的承载能力的影响程度,在兼顾稳定性的前提下优选了均压槽几何尺寸。研究结果表明,在气体静压轴承表面圆周方向和直径方向开设优选参数的均压槽能提高承载力49.71%,同时能够大幅度改善刚度。 | 毛宁宁 雷中舵 孙雅洲 | 2020 | 计算机仿真2020，37，7： | 5 |
| 5 | 动静压气体端面润滑技术研究现状显示文摘动静压气体端面润滑因其高承载、高气膜稳定性和非接触等特性而广泛应用于密封、轴承和气浮输运等领域。介绍了动静压气体润滑的基本结构和工作原理,对动静压气体端面润滑技术的研究进展进行总结,重点介绍了静压节流结构的优化设计,动静压气体润滑的理论分析方法,动静压气体密封/轴承动态特性及微尺度效应研究。指出动静压气体润滑可控节流结构的设计及相关理论与实验研究还有待进一步探索,低速条件下动静压气体端面润滑的动态特性和微尺度效应是未来研究的重点,同时这也是提高动静压气体润滑结构工作性能和可靠性的关键。 | 彭旭东 赵艳凤 江锦波 陈源 李纪云 | 2019 | 润滑与密封2019，44，1： | 3 |
| 6 | 气体静压轴承与主动磁轴承混合支撑轴系结构设计及静态性能研究显示文摘针对由气体静压轴承作为支撑的气浮精密主轴存在承载力相对较小及可控性不高的问题,结合带有周向微通槽的气体静压轴承与基于增量式PID控制的主动磁轴承,设计一款气磁混合支撑主轴。为提高小孔节流气体静压轴承的承载力,将气体静压轴承内表面的稳压室用矩形、三角形、半圆形截面动压微通槽相连通,通过FLUENT仿真分析3种截面动压微通槽对轴承承载能力的影响;以主轴的回转精度为衡量标准,在Matlab Simulink中仿真分析增量式PID控制的主动磁轴承的性能。结果表明:3种截面动压微通槽能有效提高气体静压轴承的承载能力,其中同等条件下矩形截面效果最好,可使轴承的承载力提高54%;基于增量式PID控制的主动磁轴承能够有效提高主轴的稳态响应速度及回转精度,使其在启动40 s后保持0.2μm的回转精度。 | 李树森 周梓健 徐跃东 贾勇 | 2020 | 润滑与密封2020，45，7： | 2 |
| 7 | 基于流固耦合分析的超高速微切削空气静压电主轴支承结构优化显示文摘借助有限元分析软件ANSYS对具有不同支承结构的超高速微切削空气静压电主轴进行全参数三维实体建模,运用流固耦合的有限元方法分析电主轴的各种结构方案,并进行承载特性分析对比,优选出空气静压电主轴的支承结构。结果表明,前支承对电主轴的承载影响最大,主轴悬跨段的设置对提高承载性能的贡献较小,为加强主轴刚性,可以选择主轴前段采用多排孔轴承的支承结构。 | 吴利杰 肖曙红 雷枝武 罗小百 | 2014 | 润滑与密封2014，39，1： | 2 |
| 8 | 基于匀压和阻尼的空气静压轴承静态特性研究显示文摘针对常规空气静压轴承设计时存在的承载能力、刚度与气动锤之间的矛盾,提出一种基于虚拟均压和被动阻尼设计方法。采用该方法设计一种含环布均压槽和阵列阻尼孔的矩形平面空气静压止推轴承,并研究其静态特性。研究结果表明:与常规空气静压轴承结构相比,设计的空气静压止推轴承在供气压力0.5 MPa下的最高承载力提高了43.4%,最高刚度提高了51.3%;减小阻尼孔数量、减小节流孔径、提高供气压力和增设均压槽可获得最佳刚度特性;增加阻尼孔数量、减小节流孔径、提高供气压力和增设均压槽可获得最佳静态特性和动态稳定特性的综合性能。 | 马伟 孔祥龙 徐毅 李文龙 王旭生 牟旭娜 | 2022 | 润滑与密封2022，47，9： | 1 |
| 9 | 尺度效应下均压槽结构对空气静压轴承自激振动的影响显示文摘空气静压轴承表面的均压槽结构能有效提高轴承的承载特性,但气膜内由于湍动能变化引发流场振动,形成非线性的自激涡振,影响系统的动态稳定性。为了提高空气轴承的稳定性,基于静压气体润滑理论和稀薄气体动力学基本原理,建立空气静压轴承的气膜流场数学模型;通过数值模拟和实验测试相结合,分析了直槽、环槽、复合均压槽在不同均压槽截面形状时对轴承气膜流场和气旋涡量的影响;通过时域和频域实验,明确了不同供气压力和气膜厚度下,均压槽结构对空气静压轴承自激微振动的影响规律。研究表明:均压槽结构能有效提高空气轴承的动态稳定性;环槽能有效串通弧槽和直槽之间的压力脉动,添加环槽结构后轴承微振动幅值降低37.5%;三角形截面均压槽能有效抑制气膜内气旋涡动的产生,添加三角形截面均压槽后轴承微振动幅值降低60%。 | 魏先杰 龙威 任璞 毕玉华 | 2022 | 推进技术2022，43，4： | 1 |
| 10 | 非均匀供气静压气体径向轴承的静特性分析显示文摘非均匀供气可以实现静压气体轴承的刚度调节,增强轴承的承载能力。为了探究非均匀供气条件对静压气体轴承内压力分布和静态特性的影响,以双排供气径向气体轴承为研究对象,采用数值计算对不同供气方式(变压供气孔位置、区域范围)和供气压力下轴承的静态特性进行了研究。数值计算结果表明:变压供气孔的位置对轴承的静特性有较大影响;当在主要承载区内增大供气压力时,可显著增强轴承的动静压效应;增加压力可变的区域范围有助于提升轴承承载力,但耗气量也相应有所增加;增加承载侧供气压力和减小非承载侧供气压力都可以有效提升轴承承载力,后者还可以减小气体总流量;承载侧与非承载侧的供气压差越大,越有利于轴承承载力的提升。 | 赖天伟 任雄豪 赵琪 陈双涛 侯予 | 2021 | 润滑与密封2021，46，12： | 1 |
| 11 | 抛光机用空气静压轴承静态特性研究显示文摘空气静压主轴是抛光机的核心基础部件,为实现金刚石刀具抛光机用空气静压主轴刚度、承载力等静态性能的提升,基于抛光过程中主轴的实际受力状态,采用数值模拟与实验验证的方式,对静压主轴的静态特性进行研究,研制了用于抛光机的空气静压主轴,并开展了轴承的静态性能测试实验,完成了静压轴承数值模拟结果的实验验证。实验结果表明,实验测试与数值求解结果具有一致性,两者误差在10%以内。设计的的空气静压轴承止推刚度与径向刚度分别为333 N/μm和120 N/μm,承载力分别为2024 N和704 N,为保证抛光加工质量提供了良好的条件。 | 徐嘉慧 冯艳冰 龚维纬 崔海龙 | 2023 | 组合机床与自动化加工技术2023，，1： | 1 |
| 12 | 用于质量特性参数测量的新型气浮扭摆台显示文摘常规扭摆台采用滚动轴承和扭杆振动结构,纵向尺寸大、测量精度低、抗倾覆力矩小,不能满足质量特性参数综合试验台的要求,必须对其进行结构的分析和优化.本文提出交叉弹簧板结构替换扭杆,减少了扭摆台纵向尺寸,分析和实验表明该结构具有和扭杆相同的振动效果.将滚动轴承替换为气浮轴承,提高了抗倾覆力矩,测量精度最高达0.1%;采用有限元法对柱坐标系下修正的雷诺方程进行仿真计算,研究气浮轴承结构参数对承载能力和抗倾覆力矩的影响规律,确定了给定轴承外径下的最优几何参数.实验表明,改进的试验台提高了测量精度和振动稳定性,对卫星等飞行体质量特性参数的测量有重要的意义. | 王秋晓 孔波 汪飞 姜怀芳 | 2014 | 航空学报2014，35，3： | 0 |
| 13 | 高速微小型空气静压止推轴承均压槽结构影响特性分析显示文摘为提高高速空气静压轴承的静态性能,通常在轴承承载面上添加一定结构形式的均压槽。由于均压槽结构形式对轴承性能影响比较复杂,目前,在均压槽影响轴承性能研究方面,主要集中在常规尺寸轴承的均压槽类型、分布位置和形式,而在不同均压槽结构且存在转速情况下的微小型轴承性能分析研究方面尚有欠缺。为提高空气静压止推轴承的静态特性,在微小型轴承承载面上,设计了三角形截面、矩形截面和梯形截面均压槽结构,推导了存在转速下的三种均压槽微小型轴承气膜流场的控制方程,并运用ANSYS-Fluent软件,分析了存在转速下的三种均压槽的气膜厚度、槽深和槽宽对微小型空气静压轴承的影响规律,完成了三角形截面均压槽在高转速条件下的空气静压轴承静态性能分析。研究结果表明,采用三角形截面均压槽微小型轴承静承载力及静刚度性能最佳,且其承载力和静刚度随着转速的增加而有明显的增大,尤其是在小气膜厚度和高转速的条件下。转速和均压槽的截面形状对气体的质量流量无显著的影响。 | 闫如忠 张豪杰 | 2022 | 制造业自动化2022，44，10： | 0 |
| 14 | 超大惯量航天器微低重力仿真试验系统设计与实现显示文摘航天器微低重力仿真试验是模拟验证太空环境下航天器性能最有效、最经济的方法。由于空间站由多个舱段在轨组装而成,其自身的质量和惯量较大,对微低重力仿真系统的构建带来新的挑战。文中提出一种以大型超平支撑平台为基础、多体式气浮平台为刚性运动基,跨度达20 m的大惯量、低摩擦微低重力试验系统。通过对试验系统的原理介绍、关键指标分析,确定试验系统各部分的设计依据。同时对单轴气浮平台、3自由度气浮平台、桁架结构、地基等进行设计和分析,实物验证此微低重力仿真试验系统满足空间站控制系统验证需求。 | 许波 时景煜 张佶 赵超泽 侯玮杰 赵宝山 | 2022 | 机械设计2022，39，2： | 0 |
| 15 | 单排节流孔气浮导轨承载力的数学模型改进与校验分析显示文摘以单排节流孔形式的气浮导轨为研究对象,在当前工程上常用的数学模型基础上提出把导轨分为主承载区和端部承载区的改进方案,并编写了相应的承载性能计算器;建立气浮导轨的有限元模型对改进方案的端部压力场进行校验,通过实验对改进方案计算的承载力进行校验。结果表明:改进方案能获得更准确的气膜压力和流场工况;改进前后的气浮导轨承载力数学模型求得承载力随气膜厚度变化的趋势与实验数据一致,但对比实验结果发现,改进后的数学模型平均偏差为13.3%,较改进前的计算精度提高约6.1%;尤其当导轨面宽度、节流孔到端部间距、节流孔间距三者有较大差值时,改进模型能更好地指导气浮平台设计。 | 莫德云 马平 连海山 弓满锋 | 2019 | 润滑与密封2019，44，6： | 0 |
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