径向波箔气体轴承实验台设计.pdf

机被制造
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FT进行频语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5μm,可应用于径向波箔气体轴承的实验;电应変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:TH133.35文献标志码:B文章编号:1671-5276(2012)06-0021-4
Design of Test Rig for Bump Foil Journal Bearing
MA Yong-li, MA Xi-zhi
College of Mechanical Electronical and Engineering, Nanjing University
of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China)
Abs ra Thi a m c monn an e uil n of a um foil joural bearing test rig. Two mutually ort
nal edd current sensors are used to measure the rotor vibration signals. FFT is used to analyze the spectrum of the radial relative
displacement of the shaft end, and selecte certain frequencies according to the axis orbit of the combined rotor. Tension sensor is
use o mea e a m a n man e meaure fed of bration
gas. st esults show at the maxmum aial iament of the shaft is smaller than S wm, s that the test rig can be applied to
radial bump foil gas bearing experiment The tension sensor and copper-constan an thermocouple can satisty the measurement re-
qulrements
Key words: bump foil journal bearing; test rig; axis orit; friction measurement; temperature measurement
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、透平膨胀机和其他高速部分组成。实验台本体包含驱动模块、加載模块和转
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。
箈气体轴承的特性奠定基础。
空压机
润滑模块′
实验台功能
油雰器
电涡流传感器
实验台旨在实现波箔型动压气体轴承的静、动特性测
量和启停性能实验研究。包括测量不同尺寸的波箔型动
数和)(电主轴)?機种-拉力传器】)测块
压气体轴承的承载能力;测量轴承在启动过程的摩擦力.
英块
从而分析获得轴承的起飞转速;测量波箔气体轴承运转过
加栽模块」山(K热电偶
程中的润滑气膜温度场分布;动特性测量实验,测量激振
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-),男,硕士研究生,目前主要从事动压气体轴承研究。
Machine Building Automation, Jun 2012, 41(6): 21 -24