氦气-空气混合环境中微型螺旋槽止推气浮轴承的承载特性分析

简介

针对氦气-空气混合气体环境，分析了不同氦气体积含量下混合气体的黏度和分子平均自由程，利用有限单元法求解雷诺方程二阶滑移修正模型，计算了微型螺旋槽气浮轴承的气压和气膜厚度，研究了氦气体积含量、螺旋槽深度和转速对气浮轴承承载能力的影响．分析结果表明：当螺旋槽深度由1μm增至10μm时，气浮轴承的气膜厚度先增加后减小，槽深为5μm时，气膜厚度最大，气浮轴承的承载能力最佳．此外，当槽深小于5μm时，混合气体的分子平均自由程对气膜厚度的影响较大；当槽深大于5μm时，混合气体黏度的影响起主导作用．