1、半球型动压气浮轴承润滑机理研究与性能优化

提出了一种在内转子上部分刻槽,外轴承光滑的半球形动压气浮轴承,该轴承能够实现“自供气”,不需要借助庞大的外部气源,并且它不受轴承不对中的影响,且能同时提供径向和轴向的支撑。本文针对气体润滑特性,建立了半球型动压气浮轴承润滑理论润滑模型;并采用参数转换将气体润滑方程转换到标准的笛卡尔坐标系中,然后应用斜坐标变换使坐标系和斜槽平行,同时应用格林理论和八点法线性化润滑方程以解决气膜厚度不连续的问题,从而建立求解压力分布的有限差分法模型;然后基于MATLAB计算软件进行相应的理论计算,通过对不同结构参数、工况变化的轴承性能的比较,对半球型动压气浮轴承的静、动态性能进行参数化分析;同时运用非线性轴心轨迹法对半球型动压气浮轴承进行了非线性稳定

2、大负载球形气浮轴承设计及流场特性的数值模拟研究

首先比较了不同节流方式的特点，选择了合适的气体轴承的结构形式，然后根据工程设计方法，利用MATLAB自行编制了程序，初步选择了合适的结构参数，计算了气浮轴承的节流压力比、压力分布以及不同起浮量下的承载能力、静态刚度、质量流量等参数。根据工程设计方法得到的结构参数，建立了大负载球形气浮轴承气膜的几何模型，利用GAMBIT划分出网格并确定合适的边界条件。采用FLUENT软件对气膜内的流场进行数值模拟，将所得结果与工程计算结果对比证明数值模拟计算模型的正确性。分别研究各个参数（球半径、节流孔直径、节流孔数目、外包角、内包角、节流孔分布锥角、气室直径、气室深度、供气压力）变化对气浮轴承的承载能力、质量流量、静态刚度等静态特性的影响规律，

3、多孔质气浮轴承的理论实验研究

对多孔材料的渗透率计算进行了理论分析，同时对渗透率不同的多孔材料制成的多孔质气浮轴承进行了大量的实验并对多孔气浮轴承的特性进行研究，主要完成的工作和结果如下：1）多孔材料的渗透率是多孔质气浮轴承的关键参数，因此对渗透率的计算尤为重要，针对本课题所使用的多孔材料，研究利用分形理论计算多孔材料渗透率的可行性，表面三维形貌为研究多孔材料的结构参数提供了基础，本文理论计算了该材料的分形维数和孔隙通道的迂曲维数以及材料的渗透率，利用多孔材料渗透率的实际测量值对理论分析结果进行验证。2）为研究多孔材料的微结构，本文提出了一种针对性的算法，由于本文的多孔材料是由大量直径成正态分布的铜颗粒倒入圆柱形的容器内再经过施加巨大的载荷压缩而

4、高速气浮轴承转子动力学特性研究

首先研究混合气浮轴承的稳态特性,比较了三种轴承的压力分布,建立转子圆柱涡动的动力学方程,针对现在引入涡动比的轨迹分析方法的缺点,采用状态变量的方法,分析转子稳定性。忽略动静压气体轴承中静压特性和动压特性的相互耦合作用,将其线性叠加,建立动静压混合气体轴承的雷诺方程,在稳态条件下,分析三种轴承的压力分布,考察转速、偏心率等参数对轴承承载能力的影响。针对高速气浮轴承转子系统中转子的运动状态,推导转子在气浮轴承中圆柱涡动的动力学方程,并获得它的解析解的形式,分析解析解下转子在气浮轴承的运动情况。针对高速气浮轴承转子系统动态特性,采用加权余量法对含时间项的偏导数进行处理,得到含时间项的雷诺方程的离散化形式,采用状态变量方法将有限元形式的

5、基于流固耦合方法的气浮轴承刚度优化设计与实验

由于气体静压轴承具有环境适应性强、工作精度高等优点，所以广泛的应用于各种超精密加工场合。静态特性是轴承设计过程中一项重要的指标，实际状况下在轴承部件工作时，气膜的压力场会导致轴承结构件的变形，从而会改变轴承的静态特性曲线并且会影响到工件的加工精度。因此，研究流固耦合状态下气体静压轴承的静态特性变化规律和动态影响对有效地提升超精密加工性能具有非常重要的意义。本文以环形圆盘气体静压止推轴承为主要研究对象，首先根据已有的研究成果给出了轴承静态特性的理论计算公式并在此基础上运用FLUENT软件仿真得到不同结构参数下轴承承载能力及静刚度的变化规律曲线；其次通过在Workbench14.0平台下联合FLUENT和ANSYS Mechanical这一分离式流

6、基于无线数据传输的动压气浮轴承刚度测量研究

动压气浮轴承陀螺马达是陀螺仪表的心脏,被广泛应用于各种惯性仪器、仪表当中。气浮轴承的气膜刚度代表其承载能力,是衡量气浮轴承质量的一项重要指标。研究气浮轴承动态刚度的大小和变化,对提高陀螺仪表精度和可靠性具有重要意义。动压气浮轴承的刚度主要是由轴承运转时的气膜厚度计算得出,也就是说刚度测量实质上就是气膜厚度测量。气膜厚度一般是微米量级,所以要求测量仪器的分辨率要达到纳米级。非接触式电容测微技术具有动态响应快、温度稳定性好、精度高、系统固有频率高等特点,成为测量气膜厚度的一种重要选择。目前,动压马达静态刚度测量运用国内外已有的电容传感器产品已能满足要求,但对动态刚度测量,尤其在20g随机振动并伴有高速旋转条件下的刚度测量,现有

7、基于组合空气轴承的质量特性测量研究

质量特性参数在工业领域的许多分支中都起着至关重要的作用,尤其是在航空航天、武器、汽车等行业中。这些领域产品的特点是,它们都需要对自身本体进行绕质心的控制,所以绕质心的转动惯量及质心位置的精确测量非常关键。已有的经验表明,最好的测量飞行器质量特性的方法是一次装卡完成所有测量。基于球面空气轴承的质量特性测量方法是目前世界上最先进也是最精确的质量特性测量方法,它同时也是一种一体化测量方法。本文提出了一种基于组合空气轴承的质量特性测量系统方案。针对该方案,本文从系统组成、测量原理分析和测量流程设计等方面开展了研究。该系统组成主要包括:台体分系统、测量分系统以及供气分系统。采用空气轴承的工程计算方法,对系统的空气轴承机构进行了设计

8、径向空气静压轴承性能研究

对气体轴承的数值模拟及其实验技术进行了较为详细的研究。首先介绍了数值分析的内容及数值分析的方法在气体轴承性能研究中的应用和发展现状，对气体轴承的发展过程和分类也做了简要阐述。其次，推导并简化了气体轴承运动的基本方程式—雷诺方程，为随后的数值分析建立了数学模型；利用VB.NET编制程序，采用有限差分法，对径向空气轴承进行了性能的数值分析，分析了不同参数对轴承性能的影响。对有限差分法的原理和精度问题也略作讨论。对径向空气轴承旋转振动特性进行分析，并应用MATLAB对振动进行了仿真。在实验方面，本文设计了一种新型的径向空气轴承实验台，使之可以测量径向空气轴承的各种参数。对实验数据进行处理，与数值实验做比较，结果基本吻合，做出实

9、空气轴承电主轴动力学特性分析

随着集成电路制造技术的飞速发展,为了提高集成电路芯片产量,降低制造成本,作为集成电路原始材料的硅片趋向大直径化。另一方面,为满足集成电路芯片封装的需要,则要求芯片厚度薄型化。目前国际上主流的硅片磨床加工直径为300mm,而国内尚未突破300mm大尺寸硅片的超精密磨削技术,其主要原因在于缺乏大尺寸硅片磨削专用电主轴的动态设计技术。针对这一问题,论文以Φ300mm硅片超精密磨削技术为背景,围绕空气轴承电主轴静动态设计方法开展研究,主要工作如下：(1)基于可压缩流体润滑理论,考虑主轴转子的平移运动和倾斜运动,采用线性摄动法推导了径向空气轴承和止推空气轴承气体润滑静动态雷诺方程；采用有限差分法和牛顿迭代法,推导了空气轴承静动态参数的计算方法,为后续

10、空气轴承试验台分布式测试系统设计

根据分布式系统网络结构和任务组织方式,提出了分布式测试系统的构建方案,针对空气轴承部件试验对测试系统的功能需求,进行分布式测试系统方案设计分析。然后,进行测试系统的硬件设计。主要包括微型计算机、传感装置、信号调理装置、数据采集设备以及测试系统抗干扰的分析与设计。重点介绍了试验过程中转速、压力、温度、振动的测量方法。再之,进行了测试系统的软件设计。主要介绍了面向仪器和测控过程的图形化开发平台一HP-VEE以及本测试系统的软件结构和实现方法。通过硬件与软件的配合,成功组建了基于虚拟仪器的空气轴承分布式测试系统。最后,按照数据归档、判读分析和再处理的需要,对稳态数据、过程数据、振动数据的处理方法进行分析,对系统特性进行了分析研究,完成软件程序

11、螺旋槽气体静压轴承的性能研究
12、平面空气静压轴承承载特性研究
13、气浮轴承支撑弹性转子系统非线性动力学行为分析
14、气浮轴承支持的复杂转子系统非线性动力学行为分析
15、气浮轴承转子系统动态特性的数值分析
16、小孔节流静压气浮轴承转子系统动力学特性研究
17、小型径向静压气浮轴承的实验研究
18、CN101015110-空气轴承主轴-申请号2005800249259
19、CN101042159-一种空气轴承-申请号2007100987899
20、CN101055000-高压大包角跑合型多孔变截面闭式气浮球轴承-申请号2007100105395
21、CN101055001-高压曲面渐扩式进气静压气浮止推轴承-申请号2007100105408
22、CN101059150-高压锥型渐扩式进气静压气浮止推轴承-申请号2007100105412
23、CN101093672-利用负压槽的低气压空气轴承滑块的系统和方法-申请号2007101370453
24、CN101109410-套装的气体静压轴承行星运动机构-申请号2007101439815
25、CN101217239-内装电机和径向空气轴承集成的电主轴-申请号2008100323943
26、CN101220836-精密机械轴承与空气静压轴承联合轴系-申请号2007102033866
27、CN101235849-一种空气轴承及其加工工艺-申请号2007100173227
28、CN101269358-一种旋转喷雾器及其空气轴承保护系统-申请号2007100869318
29、CN101290777-具有带浅凹尾气流坝的空气轴承面的磁头-申请号2007103008452
30、CN101413540-内流道自润滑结构的动压气浮轴承-申请号2007101639949
31、CN101413541-内槽道自润滑动静压耦合气浮轴承-申请号2007101639953
32、CN101441337-传送和约束大型扁平柔性介质的高精度气浮轴承分轴台-申请号2008101711791
33、CN101521430-角接触球轴承和径向空气轴承共同支承的电主轴-申请号2009100465277
34、CN101550864-增压流道槽自润滑动静压气浮轴承支承的涡轮增压器-申请号2009100719998
35、CN101693365A-一种空气轴承结构及其实现气膜厚度补偿的方法-申请号2009102364849
36、CN101737154A-涡轮增压器的空气轴承-申请号200910263836X
37、CN101786256A-一种改进的使用空气轴承的砂轮主轴-申请号2009102215789
38、CN101786261A-一种改进的使用空气轴承的工作台主轴-申请号2009102215793
39、CN101798679A-一种用于气浮轴承的复合涂层制备方法-申请号2010101388853
40、CN101852684A-一种静压气浮轴承的性能检测装置-申请号2010101803733
41、CN101868318A-气体静压轴承及其制造方法-申请号2008801161198
42、CN101879609A-一种采用气体静压轴承支承的电主轴-申请号2010102236735
43、CN101910657A-气浮-磁性混合轴承及其控制系统-申请号2007801020636
44、CN102003463A-径向箔片空气轴承-申请号2009102101330
45、CN102021577A-一种箔片空气轴承用高温固体润滑涂层及其制备方法-申请号2009101873894
46、CN102046090A-空气轴承动态Z轴平衡-申请号2009801202972
47、CN102094899A-一种可低、中、高速旋转空气轴承-申请号2011100374970
48、CN102109011A-均压腔气浮止推轴承-申请号2009102009419
49、CN102146954A-空气循环机的空气轴承轴-申请号2011100360732
50、CN102155465A-带有气浮轴承的无摩擦气缸-申请号2011100723399
51、CN102162057A-一种动压气浮轴承用高强度低磁性的轻质硬质合金及制备方法-申请号2011100777740
52、CN102221435A-一种箔片动压空气轴承阻力距测量装置-申请号2011100733831
53、CN102242769A-径向包容挤压膜气体静压轴承-申请号2011101411820
54、CN102252022A-空气轴承、气浮运动系统和稳定空气轴承内转轴的方法-申请号2011101424341
55、CN102261379A-高速重载渐开线内槽道自润滑动静压耦合结构的气浮轴承-申请号2010101812465
56、CN102261380A-渐开线内流道自润滑结构的动压气浮轴承-申请号2010101812501
57、CN102261984A-一种静压气浮轴承振动特性的检测装置-申请号201110105641X
58、CN102312921A-空气轴承制造方法-申请号2010102162229
59、CN102400942A-用于压缩机中的空气轴承和马达冷却的轴-申请号2011102728715
60、CN102400943A-用于压缩机中的推力和轴颈空气轴承冷却的推力轴承轴-申请号2011102728876
61、CN102438790A-用于旋转式分度系统的旋转式挠曲件及空气轴承支撑件-申请号2010800223461
62、CN102444669A-用于气浮轴承的气浮垫-申请号2010105081098
63、CN102455249A-气浮轴承的刚度测试装置-申请号2010105305703
64、CN102478065A-一种空气静压轴承及其应用-申请号2010105556716
65、CN102478066A-一种用于叶轮动平衡机的静压气浮轴承-申请号2010105557850
66、CN102494025A-一种静压气浮轴承-申请号2011104497594
67、CN102528049A-一种空气轴承与转子涂层用复合粉体及其制备方法-申请号2010106130369
68、CN102562819A-用于空气机中的推力和轴颈空气轴承冷却的推力轴承轴-申请号2011104324970
69、CN102606622A-预压式空气轴承-申请号201110021691X
70、CN102734205A-用于小轴直径的轴颈空气轴承-申请号2012100897639
71、CN102748388A-空气轴承保护装置-申请号201210227892X
72、CN102808848A-一种空气轴承结构-申请号2012103014952
73、CN102928158A-一种基于气浮轴承的静平衡测试仪-申请号2012104138505
74、CN103016527A-一种用于高速电主轴的空气轴承-申请号201210586139X
75、CN103016528A-一种防止轴向窜动的气浮轴承装置-申请号2012105949678
76、CN103185683A-气浮式平面轴承的气膜刚性检测平台及其使用方法-申请号2011104515728
77、CN103195808A-缩放结构型线动压气浮轴承及设计方法-申请号2013101401669
78、CN103244559A-衬套式空气轴承及主轴装置-申请号201210024042X
79、CN103244560A-缩放结构型线动静压气浮轴承-申请号2013101816262
80、CN103245504A-气浮轴承抗侧向力测试装置-申请号2013101240811
81、CN103245505A-气浮轴承抗弯能力测试装置-申请号2013101241157
82、CN103286679A-一种超高速空气轴承电主轴-申请号2013102384853
83、CN103323240A-锥形气浮轴承轴向承载力测试装置-申请号2013101249360
84、CN103366765A-具备调制降低刚度的改进的空气轴承浮动器-申请号2013101922581
85、CN103375488A-用于冲压空气扇的空气轴承轴-申请号2013101995811
86、CN103389183A-基于球面气浮轴承的航天器质量特性综合测试台-申请号2013103398073
87、CN103453017A-缩放结构型线动静压气浮轴承-申请号2013103969347
88、CN103537968A-球面光学镜片抛光机用空气轴承电主轴-申请号201310515186X
89、CN103573815A-微动台及气浮轴承-申请号2012102706015
90、CN103671544A-径向弹性空气轴承-申请号2013107039012
91、CN103671545A-径向弹性空气轴承-申请号2013107041192
92、CN103727043A-双级离心压缩机和对所述双级离心压缩机的静压气浮轴承供气的方法-申请号2014100031495
93、CN103827527A-空气轴承单元-申请号2012800465510
94、CN103854664A-与空气轴承表面分隔开的侧屏蔽偏置层-申请号2013101115968
95、CN103867458A-气浮轴承支撑的高速离心式压缩气机-申请号2014101023458
96、CN103968982A-基于气浮轴承的低阻尼滚转力矩测量装置-申请号2014101961788
97、CN104033477A-空气轴承轴-申请号2014100830093
98、CN104057467A-基于环状气浮平台的气浮轴承式机械臂重力补偿装置-申请号201410264736X
99、CN104061175A-一种燃料电池用空气轴承压缩机-申请号2014102856774
100、CN104196881A-一种运用在空气轴承中的弹性支承件及空气轴承-申请号2014104177509
101、CN104214220A-一种孔隙式气浮球轴承-申请号2013102240005
102、CN104214221A-一种狭缝式气浮球轴承-申请号2013102243408
103、CN104235260A-共面气浮正交解耦与滚动关节轴承角度解耦的磁悬浮平面驱动定位隔振器-申请号2012105758967
104、CN104368829A-空气静压轴承电主轴-申请号2013103528791
105、CN104389904A-一种止推面浮动气体静压轴承-申请号2014106691573
106、CN104426452A-用于空气轴承电机的驱动电路-申请号2014104120604
107、CN104454985A-空气轴承与调整件间的保持构造-申请号2013104567717
108、CN104454992A-一种径向弹性空气轴承-申请号2014105158308
109、CN104482049A-动压气浮轴承-申请号2014107733982
110、CN104533954A-双层气浮轴承-申请号2014108513462
111、CN104533956A-主动补偿式低涡流轴动式气浮轴承-申请号2015100331013
112、CN104551028A-一种气浮轴承及气浮高速高光电主轴-申请号201510063186X
113、CN104583618A-空气轴承装置及涂布装置-申请号2013800414091
114、CN104653615A-气体动力空气轴承-申请号2014105780052
115、CN104675859A-一种超声波曲线槽推力空气轴承-申请号2015101142790
116、CN104764605A-静压空气轴承动态参数的在线测试方法-申请号2015101972645
117、CN104897342A-车用增压器涡轮轴部件动平衡测量用的空气轴承装置-申请号2015103769528
118、CN105041870A-用于空气轴承的轴承套筒-申请号2015101743453
119、CN105043663A-空气轴承式扭矩标准机-申请号2015105058925
120、CN105202028A-带有弹性阻尼气室的静压空气轴承-申请号2015106733547
121、CN105215384A-一种用于镜面数控机床的超高速空气轴承电机-申请号2015104668399
122、CN105269456A-一种碳化硼气浮轴承的磨削装置及方法-申请号2015107774741
123、CN105387066A-一种支撑高转速小长径比微转子的空气轴承系统-申请号2015108565917
124、CN105452689A-尤其在平衡机中的用于转子的气体静压轴承-申请号2014800449409
125、CN105469812A-减小跨越行程时的飞行高度驼峰的空气轴承区域配置-申请号2015106267646
126、CN105515261A-一种高速电机气浮轴承支撑装置-申请号2015109209445
127、CN105588704A-基于气浮轴承的非轴对称弹头风洞试验数据处理方法-申请号2015109819075
128、CN105673692A-静态空气轴承喷嘴-申请号2016102264022
129、CN105675211A-气浮轴承支撑台式扭摆法转动惯量测量装置及方法-申请号201610227419X
130、CN105703520A-带空气轴承辅助的磁悬浮轴承高速电机-申请号2014106785547
131、CN105736448A-空气轴承轴杆铬镀层-申请号2015106981636
132、CN105738110A-静态空气轴承测试装置及方法-申请号2016102266704
133、CN105806586A-一种气浮轴承支撑的小不对称再入体气动力测量装置-申请号2016103082229
134、CN105952798A-一种高精度静压空气轴承-申请号2016105499320
135、CN106078365A-一种气浮轴承精密加工方法-申请号2016104792189
136、CN106089791A-一种采用箔片动压空气轴承支承的汽车净化泵模块-申请号2016106479540
137、CN106164617A-带有碳纤维空气轴承的坐标测量机-申请号2015800139750
138、CN106199073A-基于平面空气轴承解耦装置的三轴加速度计标定台-申请号2016105279299
139、CN106271935A-一种空气轴承止推端面与回转轴线垂直度的修研方法-申请号2015103631819
140、CN106286595A-空气轴承改良构造-申请号2015102739116
141、CN106289772A-一种空间翻转运动条件下空气轴承回转精度的检测装置-申请号201510363447X
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170、CN107893814A-一种空气轴承-申请号201711122841X
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205、CN1946343-开放通路的空气轴承机架-申请号200580013264X
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