机械工程学报

作者：陈东菊, 张璇, 潘日, 孙锟, 范晋伟

单位：1. 北京工业大学机械与能源工程学院 北京 100124;2. 北京工业大学机械工业重型机床数字化设计与测试技术重点实验室 北京 100124

关键词：空气静压轴承,弹性节流器,动态特性,回转稳定性；

基金：国家自然科学基金资助项目(52475423、52322510、52075506)。

由于润滑介质是气体，空气静压轴承具有刚度低、稳定性差的缺点，因此将弹性节流器引入空气静压轴承来提高空气静压轴承动态特性和稳定性。首先采用双向流-固耦合的方法对该空气静压轴承耦合模型进行求解，在轴承静态平衡状态的基础上根据差分法得到了轴承的动态系数。然后结合气膜的非线性动态特性建立了轴承-转子动力学模型及方程，通过对主轴振动信号的求解及处理获得带有弹性节流器空气静压主轴的时域特性及频域特性，并与传统空气静压轴承进行对比。最后对固体弹性节流器在流-固耦合过程中的应力、应变及变形情况进行了稳定性分析。结果表明该轴承提高了气膜的动态系数，能够使主轴的振动位移减少12%以上，提高了主轴的共振频率，降低了谐振带宽，并且弹性节流器具有良好稳定性，所设计的弹性节流空气静压轴承有效地改善了主轴的动态性能。

来源：2025年第5期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2025年第5期