螺旋槽止推气体轴承承载能力的数值分析

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（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ；
２．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｉｎＳｐａｃｅＣｙｏｒｇｅｎｉｃＰｒｏｐｅｌｌａｎｔｓ，ＴｅｃｈｎｉｃｌａＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆ
Ｓｐｉｒａｌ－ＧｒｏｏｖｅＴｈｒｕｓｔＢｅａｒｉｎｇｓ
ＢａｉＺｈｕａｎｇ，ＳｕｎＳｈｕｆｅｎｇ，ＳｕｎＬｉｊｉａＳｕｎＹｕＲｅｎＸｉａｏｋｕｎ。ＷａｎｇＬｉ・
关键词：螺旋槽；气体轴承；压力场；承载力
中图分类号：ＴＨ１３３．３７文献标识码：Ａ文章编号ｉ０２５４— ０１５０（２０１４）１— ０５５— ４
ＮｕｍｅｒｉｃａｌＡｎａｌｙｓｉｓ０ＵｔｈｅＬｏａｄＣａｐａｃｉｔｙ０ｆＧａｓ．Ｌｕｂｒｉｃａｔｅｄ
ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆａｉｒｉｌｆｍｐｒｅｓｓｕｒｅｉｆｅｌｄｓｗａｓｓｏｌｖｅｄｂｙｕｓｉｎｇｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｌａｆｌｕｉｄｄｙｎａｍｉｃｓｓｏｆｔｗａｒｅ，ａｎｄｔｈｅ
ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｐｒｏｐｏｓｅｄｗａｓｖａｌｉｄａｔｅｄｂｙｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｄａｔａｏｆｌｏａｄｉｎｇｆｏｒｃｅｗｉｔｈｐｕｂｌｉｓｈｅｄｒｅｓｕｌｔｓ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｇｒｏｏｖｅｓ，ｔｈｅｓｐｉｒａｌａｎｇｌｅ，ｔｈｅｇｒｏｏｖｅｄｅｐｔｈ，ｔｈｅｒａｔｉｏｏｆｇｒｏｏｖｅｌｅｎｇｔｈａｎｄｗｉｄｔｈｏｎｔｈｅｌｏａｄｉｎｇｆｏｒｃｅｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔａｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅａｒｅａｉｓｏｂｓｅｒｖｅｄａｓｔｈｅｇａｓｌｏｆｗｉｎｇｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｇｒｏｏｖｅｉｓｃｏｍ－ｐｒｅｓｓｅｄ，ｗｈｉｃｈｅｖｅｎｔｕａｌｌｙｆｏｒｍｓｔｈｅｌｏａｄｉｎｇｆｏｒｃｅ．Ｔｈｅｌｏａｄｉｎｇｆｏｒｃｅｉｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｇｒａｄｕａｌｌｙａｎｄｔｅｎｄｓｔｏａｃｏｎｓｔａｎｔｖａｌｕｅｗｉｔｈｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｒｏｇｏｖｅｓｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ａｎｄｔｈｅｒｅｉｓａｎｏｐｔｉｍｕｍｖａｌｕｅｆｏｒｔｈｅｓｐｉｒａｌａｎｇｌｅ，ｔｈｅｇｒｏｏｖｅｄｅｐｔｈ，ｔｈｅｒａｔｉｏｏｆ
２０１４年１月
润ＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｊａｎ．２０１４
Ｖ０１．３９Ｎｏ．１
第３９卷第１期
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５４— ０１５０．２０１４．０１．０１２
ＰｈｙｓｉｃｓａｎｄＣｈｅｍｉｓｔｙ，ｒＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９０，Ｃｈｉｎａ；３．ＢｅｉｊｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＥｎｅｒｇｙＳａｖｉｎｇａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆ
北京１０００８３）
摘要：运用Ｆｌｕｅｎｔ流体计算软件，求解螺旋槽止推气体轴承气膜压力分布，将计算得到的承载力与文献结果进行
比较，验证计算方法的正确性。分析螺旋槽槽数、螺旋角、槽深、槽长比及槽宽比对轴承承载力的影响。结果表明：在槽区气体因受到压缩存在高压区并因此形成承载力；随着槽数的增加承载力逐渐增大并趋于定值；而对于螺旋角、槽深、槽长比和槽宽比，均存在最佳值使承载力最大。
螺旋槽止推气体轴承承载能力的数值分析
柏庄ｌＪ孙淑凤。￣］ｌｅｒ佳孙郁任小坤王
北京１０００８３；
立
北京１００１９０；
（１．北京科技大学机械工程学院
２．中国科学院理化技术研究所航天低温推进剂技术国家重点实验室３．北京科技大学北京高校节能与环保工程研究中心