径向波箔气体轴承实验台设计.pdf

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1、·机械制造·马永利，等·径向波箔气体轴承实验台设计径向波箔气体轴承实验台设计马永利，马希直(南京航空航天大学机电学院，江苏南京210016)摘要：介绍了径向波箔气体轴承实验台的组成和搭建。采用两个相互正交的电涡流传感器测量转子的振动信号，通过Fn’进行频谱分析并选频合成转子轴心轨迹；采用拉力传感器测量启动过程的摩擦力；采用热电偶测量润滑气体的温度场分布。结果表明，该实验台转轴最大径向位移小于5m，可应用于径向波箔气体轴承的实验；电阻应变片式拉力传感器和铜一康铜热电偶均能满足测量要求。关键词：波箔气体轴承；实验台；轴心轨迹；摩擦力测量；温度场测量中图分类号：

2、TH133．35文献标志码：B文章编号：1671—5276(2012)06—0021-04DesignofTestRigforBumpFoilJournalBearingMAYong—li，MAXi—zhi(CollegeofMechanicalElectronicalandEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)Abstract：Thisarticlemainlyintroducesthecomponentsandthebuildingof

3、abumpfoiljournalbearingtestrig．Twomutualyorthogo‘naleddycurrentsensorsareusedtomeasuretherotorvibrationsignals．FFTisusedtoanalyzethespectrumoftheradialrela6vedisplacementoftheshaftend，andselectecertainfrequenciesaccordingtotheaxisorbitofthecombinedrotor．Tensionsensorisusedtomeasur

4、ethefrictionduringthestartupprocess．Athermocoupleisadoptedinmeasuringthetemperaturefieldoflubricationgas．TestresultsshowthatthemaximumradialdisplacementoftheshaRissmalerthan5um，sothatthetestrigcanbeappliedtoradialbumpfoilgasbearingexperiment．Thetensionsensorandcopper—constantanthe

5、rmocouplecansatisfythemeasurementrequirements．Keywords：bumpfoiljournalbearing；testrig；axisorbit；frictionmeasurement；temperaturemeasurement动压气体轴承是一种以气体为润滑介质的自作用式气体轴承，其工作原理是利用气体的粘性，在相对运动的2实验原理两个表面间隙中形成高压气膜，支承高速转子。波箔型动压气体轴承与其他气体轴承相比，具有较高的运转稳定性实验台由实验台本体、润滑冷却模块、测试模块三大和环境适应性，在空气循环装置、透平膨

6、胀机和其他高速部分组成。实验台本体包含驱动模块、加载模块和转涡轮机械中都有广阔的应用前景。子。实验台润滑采用油雾润滑，并能起到一定的冷却效实验研究波箔气体轴承是分析波箔气体轴承特性的果。测量模块采用电涡流传感器测量转子的相对位移，重要方法和手段，同时也是检验理论分析是否正确的唯一拉力传感器测量摩擦力矩，热电偶测量温度场分布，并方法。本文主要阐述了径向波箔气体轴承实验台的搭建，配备相应的数据采集设备采集数据。实验台的原理如图并对测量系统进行了测试，为进一步实验分析研究径向波1所示箔气体轴承的特性奠定基础。1实验台功能实验台旨在实现波箔型动压气体轴承的静、动特

7、性测测量模块量和启停性能实验研究。包括测量不同尺寸的波箔型动压气体轴承的承载能力；测量轴承在启动过程的摩擦力，从而分析获得轴承的起飞转速；测量波箔气体轴承运转过程中的润滑气膜温度场分布；动特性测量实验，测量激振I⋯⋯⋯⋯一—J频率对轴承动态刚度系数和动态阻尼系数的影响；启停实图1实验台系统示意图验，分析不同箔片材料和镀层的摩擦学性能，以及镀层对轴承的运转性能和使用寿命的影响。作者简介：马永利(1984一)，男，硕士研究生，目前主要从事动压气体轴承研究。MachineBuildingAutomation，]un2012，41(6)：21～24·21··机械制

8、造·马永利，等·径向波箔气体轴承实验台设计轴承实验，大大提高实验台