螺旋槽小孔节流动静压气体轴承静态特性研究*

王欣崎 李 博 李树森 贾 勇

(东北林业大学机电工程学院 黑龙江哈尔滨 150040)

近期研究表明，动静压气体轴承能有效避免启停阶段的干摩擦现象，增强轴承承载能力，满足主轴启停阶段的支撑刚度，提高主轴旋转的稳定性[6-8]。有学者提出通过开设动压槽与不同节流方式相结合来提高轴承的承载能力和稳定性。贾晨辉等[9]建立球面螺旋槽动静压气体轴承模型，利用6DOF被动型网格模拟分析轴承在不同转速下的运动状态。陈坚[10]分析气浮轴承螺旋槽结构参数变化对动静态特性的影响。王广洲等[11]以人字槽狭缝节流动静压气体轴承为研究对象，研究偏心率、转速及狭缝类型、人字槽数、狭缝数等参数对轴承静态性能的影响。李树森和潘春阳[12]研究具有深浅腔小孔节流动静压气体轴承在不同偏心率和转速情况下的气膜流场压力分布。张广辉[13]结合非线性动力学理论和方法，通过数值仿真和试验手段研究高速动静压混合气体轴承转子系统的动力学特性。

基于以上研究，本文作者设计一种螺旋槽小孔节流动静压气体轴承，综合螺旋槽能够产生动压效应以及小孔节流器承载能力大、刚度高等优点[14-15]，并利用Fluent对螺旋槽小孔节流动静压气体轴承静态特性进行研究，为提高气体轴承承载能力和刚度提供理论基础。

1 轴承结构和工作原理

图1所示为螺旋槽小孔节流动静压气体轴承结构示意图。轴承体上同时加工有小孔节流器和螺旋槽，轴承体外侧壁采用双排供气孔，每排供气孔为8个，且每个供气孔底部与小孔节流器连接。……