气体动压轴承非线性动力学行为和稳定性预测

以球面螺旋槽气体动压轴承为研究对象，建立三维微气膜瞬态流场数学模型，采用流体动力学软件，对轴承三维气膜压力场进行仿真分析，得到使轴承承载能力最大的结构参数和运行参数。研究在最大承载力下，不同转速和偏心率对气体轴承瞬态刚度系数和阻尼的影响规律，探索气浮轴承瞬态非线性动力学行为。模拟出转子受转速影响下的轴心轨迹图，研究轴承-转子系统的稳定性。研究结果表明：槽宽比、槽深比、偏心率对轴承承载特性的影响明显；提高转速和偏心率有助于轴承的稳定，但随着转速的升高，轴承转子系统的稳定性接近临界状态，导致轴承转子系统不稳定，而较大的偏心率，易导致轴承产生碰摩现象，也破坏了轴承的稳定性，因此，在轴承设计过程中应合理选择轴承的设计参数，提高轴承的综合性能。