第9卷 第3期

1994年 9月

湖 北 工 學 院 學 報

Journal of Hubei Institute of Technology

Vo1．9No．3

Sep．1994

一

氣體潤滑軸承的研究與發展

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王元勛 陳爾昌 師漢民 陳目曜

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一 一 ? —

(華中理工大學)

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摘 要 本文概述了氣體潤滑軸承的研究狀況和發展趨勢，并介紹了一種最新研究的表面節流

氣體潤滑軸承．

關鍵詞 韭壁齄蟊塹 塹蟄變 塑些 表面節流

0 引 言

隨著現代工業及高科技的飛速發展，氣體潤滑軸承正日益被人們重視．氣體潤滑軸承具

有摩擦損耗極小、極高轉速下幾乎無摩擦熱、無磨損、極低運動速度時無爬行、且運動精度

高、振動小、無污染、可在特殊環境中穩定工作等一 列優點，因而在精密工程、超精密工程、

微細工程、查間技術、電子精密儀器、醫療器械及核子工程等領域中，有著十分廣闊的應用前

景．

I 氣體潤滑軸承的研究概況

1．I 氣體潤滑軸承理論的研究

氣體潤滑的思想早在 19世紀中葉由法國學者Him首先提出．1886年O·Reynolds推導

出了潤滑膜內壓力分布所應服從的雷諾方程，使人們對流體潤滑原理的認識上升到了理論

的高度．但從雷諾方程的出現到本世紀 60年代，氣體潤滑軸承無論在理論研究，還是在實際

應用方面，~L-T-沒有新發展．直到 60年代以后，氣體潤滑軸承才逐步進入實用階段·在實際

應用的推動下，人們對氣體潤滑軸承的穩態性能進行了較全面的研究，并初步形成了完整的

穩態設計理論．在這方面，J．w．Poweg、Y．Katto和N．Soda、J．S．Ausman等的研究工作頗具

代表性 ~3]．他們從不同的角度，用不同的方法求解氣體潤滑軸承的穩態問題·J．w．Poweg

從工程實用的角度出發給出了氣體靜壓軸承主要的穩態性能曲線和一些經驗公式；Y·Kat—

t。和N．Soda、J．S．Ausmarl則分別采用寬軸承近似和PH線化近似，對穩態雷諾方程進行了

收稿 日期 19馴一06 30

王元勛 男 1064年生 博士研究生 武漢 程學院 d3007．1

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l56 湖 北 _T- 學 院 學 報 一九九四年

求解．到了70年代，由于數值計算機應用的日益普及和高速發展，人們開始用差分法、有限

元法、邊界元法等各種不同的數值方法尋求穩態雷諾方程的“準確解”．在這方面，V．Castel-

Ⅱ、M．M．Reddi、W．Shapiro和D．C．Sun等做了大量的工作，使傳統的氣體潤滑軸承穩態理

論基本趨于完善 ．

對氣體潤滑軸承動態性能的研究，幾乎與穩太J隆能的研究同時展開．J．S．Ausman、C．

H·T·Pan?W A·Gross、V．Casmli和 -J．W．Lund等采用不同的方法對動態性能進行了大量

的研究工作 其中以J．W．Lund的工作最具代表性 ．他采用線睦攝動法求解動態雷諾方

程，從而求得四個剛度系數和四個阻尼系數，在此基礎上給出了氣體潤滑軸承的動態穩定性

判據．迄今對氣體潤滑軸承動 隆能和穩定性的研究．主要還是采用該方法 ．- ．

進入 8O年代，氣體潤滑軸承的理論研究隨著它的實用化向前發展，主要集中在以下方

面：

(1)對近年來開發的新型軸承，如多孔質氣體潤滑軸承、表面節流軸承、氣體浮環軸承及

波箔軸承等進行了相應的理論分析和設計．這些特殊的氣體潤滑軸承，其理論問題和以往的

經典氣

總結

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