机床与液压

作者：雷美荣，柴辉，胡丹，刘春生，卞美卉，李军

单位：山西大同大学机电工程学院；中国北方车辆研究所；军事科学院战争研究院；中国北方车辆研究所；中国北方车辆研究所；中国北方车辆研究所

关键词：方形气浮轴承;环境温度;热激励;气旋;自激微振动

基金：空军武器装备军内科研项目(2018年)；中国北方车辆研究所基金项目(1Z20F012)；山西省高等学校科技创新项目(2022L442)

为提高空气静压导轨在不同温度条件下的运行稳定性，基于气体润滑理论、稀薄气体与理想气体理论建立方形气浮轴承内部气膜流体动力学模型，利用ANSYS软件对轴承系统进行气固热耦合分析。利用LMS动态监测仪，揭示不同方向及温度条件下气浮轴承与气膜的局部变形对气腔内气旋、微振动强度的影响规律。结果表明：气膜内气体的流动特性和压力分布对温度变化表现出高度敏感性，且气膜压力呈现周期性的波动，这表明主气旋的动态行为是引发轴承微振动的主要原因。在热激励影响下，气腔内的涡旋在低温条件下移动最快，波动幅值最大；随着环境温度的升高，气膜内气旋的移动速度与气腔压力的变化幅度减小；方形气浮轴承在 z 方向的微振动幅值显著高于 x、y 方向， x、y方向的微振动幅值相差不大。在高精度设备的应用中，需根据气浮轴承的工作方向制定相应的精度标准，并根据环境条件合理调整气膜厚度，以有效抑制自激微振动的影响。

来源：2025年第18期

《机床与液压》期刊编辑部

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