滑梁式空气箔片轴承力学分析及疲劳寿命计算方法

顾晨昀; 吴洋; 韩怡萱; 冯伟军; 安琦

doi:10.14135/j.cnki.1006-3080.20240414001

华东理工大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 51 ›› Issue (02) : 277 -284. DOI: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20240414001

滑梁式空气箔片轴承力学分析及疲劳寿命计算方法

顾晨昀, 吴洋, 韩怡萱, 冯伟军, 安琦

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摘要

以滑梁式空气箔片轴承为研究对象，采用有限单元法建立了平箔片与底箔片滑梁连接部分的力学模型，并基于虚功原理对滑梁结构进行了力学分析，建立了箔片形变的计算模型；采用有限差分法求解等温雷诺方程，与箔片形变的计算模型结合构建了流固耦合的计算模型，实现了对轴承气膜压力的分布计算。在此基础上，计算了滑梁的最大应力，并基于线性疲劳损伤理论探讨了新型滑梁式空气箔片轴承的疲劳寿命。结合具体算例，对轴承的疲劳寿命进行数值计算。研究表明，滑梁最大应力约为106 MPa，滑梁式空气箔片轴承的疲劳寿命随着箔片厚度、滑梁斜率、轴承间隙及滑梁行数的增大而增大，随着滑梁列数的增大而减小，当轴承间隙为97μm时，轴承寿命约为9 a。