GMA可控油膜轴承研究进展.pdf

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1、2015年12月机床与液压Dec.2015第43卷第23期MACHINETOOL1HYDRAULICSVol.43No.23DOI:10.3969/j.issn.1001-3881.2015.23.047GMA可控油膜轴承研究进展吴超张建平2!尹雪梅王文3(1.郑州轻工业学院，河南郑州450002$2.河南师范大学新联学院，河南郑州451464$3.上海大学，上海200072)摘要：综述了超磁致伸缩驱动器（GMA)的结构设计以及GMA油膜轴承的研究现状。阐述了GMA油膜轴承的工作原理以及油膜轴承中专用GMA的结构特点，指出了GMA油膜轴承仍需解决的关键问题及其研究方向。为实现该轴承的工

2、业化应用，应根据GMA油膜轴承的工作环境，建立该油膜轴承-转子系统-执行器的动力学模型，采用基于现代控制理论的各种方法，研究该可控油膜轴承的稳定性和安全性。关键词！超磁致伸缩驱动器；油膜轴承；稳定性；安全性中图分类号：TH133.3文献标志码：A文章编号：1001-3881(2015)23-184-3InvestigationEvolvementofControllableOilFilmBearingofGiantMagnetostrictiveActuatorWUChao1，ZHANGJianping2，YINXuemei1，WANGWen3(1.ZhengzliouUniversity

3、ofLightIndustry，ZhengzliouHenan450002,China;2.XinlianCollege，HenanNormalUniversity，ZhengzhoiiHenan451464，China;3.ShanghaiUniversity，Shanghai200072，China)Abstract：Structuredesignofgiantmagnetostrictiveactuator(GMA)andtheoilfilmbearingbasedonGMAweresummarized.Theworkingprincipleofthebearingandthestr

4、ucturecharacteristicsofthespecialGMAusedintheoil-filmbearingwereexpatiated.DevelopmenttrendandmorekeyproblemsinneedofsolvingofthebearingwithGMAworkingenvironmentofthisoil-filmbearingofGMA，thedynamicsmodelofthebearing-rotor-actuatorsystemwasbuiltuptoimplementindustrialapplicationofthebearing.Allkin

5、dsofmethodsbasedonmoderncontroltheoryareadoptedinordertoinvestigatethestabilityandsafetyofthebearings.Keywords：GMA;Oil-filmbearing;Stability;Safety〇前言应变大、输出力大、能量密度高、响应速度快、可靠由动压承载机制可知，油膜轴承的位置精度不性高、频带宽、能源供应简单等特点。在常态磁场高，通过控制油膜厚度和形状可以改变油膜轴承的承下，GMA可以伸长几十微米，非常适合用于油膜轴载性能[1]。学者相继提出了一些新型可控油膜轴承结承间隙的控制[3]。自从

6、GMA可控油膜轴承提出之构，能改善油膜轴承的定位精度，提高所支承转子系后，-些学者对其性能进行了研究，发其具有高的统的稳定性。从执行机构的工作原理上看，可控油膜位置精度和稳定性[4]。文中就GMA油膜轴承的研究轴承的控制执行机构有液压系统、电/磁流变新兴流现状进行总结，并对其下-步的研究工作进行展望。体和新型功能材料[2]。目前可控油膜轴承最突出的问1GMA可控油膜轴承工作原理题是执行机构的控制力和带宽之间的矛盾。液压系统GMA可控油膜轴承结构如图1，由普通径向油膜反应趙慢，电/磁流变液润滑材料性能不稳定，所轴承、2个GMA和2个弹簧组成[5]。弹簧处于压缩以应用新兴的功能材料是可控油膜轴

7、承发展的新状态，可以为GMA提供预应力，改善GMA的力学性方向。能，而且能保证轴承座和GMA时刻不分离。该轴承超磁致伸缩材料驱动器（GMA)，与常用的压电利用超磁致伸缩材料（GMM)在磁场中产生的微位材料、形状记忆合金材料驱动器相比，具械致伸缩移和作用力控制轴承座的位置，通过油膜作用传递给收稿日期：2014-10-12基金项目：国家自然科学基金-河南联合人才培养基金资助项目（U1404515);郑州轻工业学院骨干教师资助