三自由度微扰下箔片端面气膜密封动态特性分析

摘要：

提出一种新型箔片端面气膜密封方式,基于气体润滑与弹性力学理论,应用小扰动法建立箔片端面气膜密封的微扰膜压控制方程.对比分析了不同箔片变形力学模型下的动态特性系数变化规律,探究了不同工况及结构参数对气膜动态特性的影响规律,以最大动态主刚度和阻尼作为综合优化目标,确定了结构参数的优选范围.结果表明:随着激振频率、转轴转速的提高,气膜动态主刚度与动态主阻尼的动态互补变化,抑制了润滑膜厚的激变,同时作为气膜不稳定诱因的动态交叉系数的变化放缓,降低了因工况突变引起气膜振荡、失稳的风险;此外,介质压力的增大能够显著提升密封维稳、抗振性能.当楔形高度取5～8μm,节距比取0.2～0.4,箔坝比取0.5～1.1,箔片数取4～6,箔片结构阻尼取5×107～8×107 Pa·s/m时,箔片端面气膜密封综合动态抗扰性能较优.

关键词：箔片端面气膜密封、小扰动法、动态特性、参数优化

所属期刊栏目：33

分类号：TB42(工业通用技术与设备)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;浙江省高校基本科研业务费专项;浙江省博士后科学基金

在线出版日期：2022-08-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：1828-1840