动静压气体轴承-转子系统振动特性实验研究

张璐瑶，贾晨辉，臧腾飞，史大炜

（河南科技大学机电工程学院，河南 洛阳 471003）

1 引言

动静压气体轴承具有高转速、低摩擦、高精度、运行平稳、无污染等特点［1-3］，在航空航天、精密仪器、医疗器械和电子加工等领域获得了广泛的应用［4-5］。气体轴承-转子系统在高速运行时存在以气膜力为主的多种非线性的激励源，使得系统存在许多非线性振动问题，极大地影响了气体轴承-转子系统的动力学特性及其稳定性［6-8］。因此，深入研究系统运行过程中的稳定性变化规律，探索稳定性调控方法［9-10］。对改进动静压轴承结构，改善动态特性，提高稳定性具有重要的理论意义和实际应用价值。

这里的主要研究目的是建立气体轴承-转子系统振动的试验测试与分析方法，对系统运行过程中的非线性振动特性进行研究。根据试验过程中气体轴承-转子系统的非线性响应，分析气体轴承-转子系统升速过程中运行状态的发展变化情况，结合动静压气体轴承特点，分析不同供气压力对振型、振幅、频率、轴心轨迹和稳定性的影响，提出稳定性控制方法。

2 动静压实验测试系统建立

2.1 实验装置与测试原理

整个实验装置由高压气源I、轴承试验机II、测试分析系统III 3个部分组成，总体方案，如图1所示。设备1-6依次连接组成高压气源，可提供2.4L/min，0.88MPa的高压气体，同时给气体轴承支承以及动力涡轮进行供气；测试分析系统测量轴承转子X、Y方向上位移，以及转子的转速，并用DASP-V11测试分析仪进行数据采集与分析。……