多孔质气体静压止推轴承关键技术

撰文/陈军平 张国庆 冯嫄嫄

■451100 中原工学院 河南 郑州



多孔质气体静压止推轴承关键技术

撰文/陈军平 张国庆 冯嫄嫄

■451100 中原工学院 河南 郑州

摘要：多孔质气体静压止推轴承是实现阶段精密设备与超精密设备中的重要部件，其运行质量直接影响设备的工作效率和工作质量，而且多孔质气体静压止推轴承具有承受力高、稳定性强、制造成本较低、工艺流程简单的特点，使得多孔质气体静压止推轴承具有良好的应用前景。以下本文就多孔质气体静压止推轴承的关键技术展开分析，并多孔质气体静压止推轴承的静态特征进行阐述，旨在为相关技术人员提供参考，加强多孔质气体静压止推轴承的应用，推动精密、超精密设备工作效率，推动社会的进步与发展。关键词：多孔质气体；静压止推轴承；关键技术

多孔质气体静压止推轴承的相关概述

多孔质气体静压止推轴承是一种具有承载能力强、稳定性高、制造成本低的特点轴承，并将具有各向同性的多孔质石墨作为多孔质气体静压止推轴承节流器的主要材料，充分发挥各向同性多孔质石墨的特性，节流器表面能够形成大量的微小节流孔，促使轴承的供气面积的增加，使得多孔质气体静压止推轴承的表面的压力能够得到充分的分配，减少对轴承的功能的影响，并发挥节流器的节流能力，使得轴承的刚度更加符合精密和超精密设备的使用要求。多孔质气体静压止推轴承的节流能力受到各项同性的多孔质石墨的渗透系数的影响，并采用FLUENT对多孔质气体静压止推轴承的静态进行分析。

多孔质气体静压止推轴承关键技术

多孔质气体静压止推轴承关键技术主要是关于多孔质轴承静态特征、动态特征、渗透率等关键技术，并对这些问题进行研究，明确多孔质气体静压止推轴承的技术要点，促使多孔质气体静压止推轴承能够得到良好的应用，提升高精密、精密仪器的稳定性与可靠性。本文主要针对多孔质石墨气体静压止推轴承为研究对象，明确其静态特征、渗透率等。

a多孔质气体静压止推轴承的渗透率分析

①多孔质石墨气体静压止推轴承，所谓多孔质石墨气体静压止推轴承主要是将石墨作为节流器的主要材料，发挥石墨的固有特点，体现石墨的滋润滑、性能稳定的特点。而对石墨的渗透率是影响多孔质气体静压止推轴承质量和水平的关键因素，控制石墨的渗透率等因素是多孔质气体静压止推轴承的关键技术之一。多孔质气体静压止推轴承的渗透率是还会对其的稳定性和刚度造成影响，其渗透率主要表现石墨的气体透过能力。

②渗透率与空隙结构之间的关系，轴承内部气体流动特性与多孔质材料是影响轴承刚性、稳定性与性能的关键因素。材料的渗透率与空隙结构之间有着直接的关系，如果空隙结构不够稳定，就不能有效的达到内部气体均匀分散的效果。而且经过多孔质材料的气体的流动直接受到空隙结构的影响。

b多孔质气体静压止推轴承静态性能分析

多孔质气体静压止推轴承的静态性能同样是关键技术之一，与轴承的刚度、承载力等有着直接的关系，因此需要合理的对轴承的静态性能进行分析，合理的对多孔质气体静压止推轴承的静态性能进行控制，从而获得具有高性能、高稳定性的轴承，促使精密设备与高精密设备的能够获得有效的提升。

①静态性能，多孔质气体静压止推轴承的运行与内部气体的状态有着之间的关系，不同类型的轴承内部构造也不尽相同，局部与整体式有着不同的形式节流器，而且内部的气流形式也存在一定的差异，根据不同形式的多孔质气体静压止推轴承的静态性能进行分析，并根据流体多维流动的基本方程多静态性能模型进行简化，并切实应用到静态性能分析中，为静态数值计算提供参考。

②静态性能的基本方程分析，对于多孔质气体静压止推轴承的动态性能需要结合：质量、动量、能量守恒方程，并规定轴承内部的气体状况，确保轴承内部的气体能够达到稳定状况，整合多孔质气体静压止推周轴承的实际情况，获得轴承的控制方程的通用形式，如下所示：

根据通用方程的数学形式，对通用方程进行处理，促使通用方程可以变为具有代表性质的微分方程，并结合实际的多孔质气体的情况和数据情况，能够获得微分方程的解，为多孔质气体静压止推轴承的静态性能控制提供基础。

结束语

精密、超精密设备是推动社会进步和经济发展的关键因素，设备的运行状况直接影响科学研究的准确性与可靠性。多孔质气体静压止推轴承是精密、超精密设备中的重要组成部分，其运行状况和技术水平直接影响设备的功能。现阶段，国内多孔质气体静压止推轴承研究获得了一定的成效，有效的提高了轴承的功能和性能。针对多孔质气体静压止推轴承的关键技术进行分析，了解影响轴承功能与性能的因素，提高技术的应用质量，积极推动社会经济和科学技术的持续健康发展。

参考：

［1］吴定柱，陶继忠.多孔质石墨气体静压止推轴承静态性能分析［J］. 中国机械工程，2010，19：2296-2301.

［2］吴笛.局部多孔质气体静压径向轴承的建模与仿真［J］. 轴承，2010，10：31-36.

［3］张晓峰，林彬，王太勇.基于Hypermesh的矩形多孔质气体静压止推轴承性能有限元分析［J］. 润滑与密封，2010，09：26-30.

作者简介：

陈军平（1988-），男，河南省周口市人，民族：汉，学历：在读研究生，研究方向：先进制造技术。