Page 9 - 摩擦学学报2025年第5期

第 5 期 蔡胜民, 等: 多叶型空气箔片轴承静动特性试验研究 643

80 25
(a) 10 μm-40 Hz (b) 10 μm-40 Hz
60 15 μm-40 Hz 20 15 μm-40 Hz
40 20 μm-40 Hz 15 20 μm-40 Hz
10
Loading force/N −20 0 Displacement/μm −5 5 0
20

−40 −10
−15
−60 −20
−80 −25
0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025 0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025
Time/s Time/s

Fig. 9 Excitation force and displacement under different amplitudes: (a) excitation force curve; (b) displacement curve
图 9 不同振幅下力与位移：(a)激振力曲线；(b)位移曲线

10 10
9 (a) 10 μm 9 (b) 10 μm
15 μm
15 μm
8 7 20 μm 8 7 20 μm
Stiffness/(MN/m) 6 5 4 Stiffness/(MN/m) 6 5 4

2 3 3 2
1 1
0 0
20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Frequency/Hz Frequency/Hz

Fig. 10 Time-frequency domain stiffness: (a) stiffness in time domain; (b) stiffness in frequency domain
图 10 时频域刚度：(a)时域下刚度；(b)频域下刚度

10 10
9 (a) 10 μm 9 (b) 10 μm
15 μm
15 μm
8 7 20 μm 8 7 20 μm
Damping/(kN·s/m) 6 5 4 Damping/(kN·s/m) 6 5 4

2 3 3 2
1 1
0 0
20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Frequency/Hz Frequency/Hz

Fig. 11 Time-frequency domain damping: (a) damping in time domain; (b) damping in frequency domain
图 11 时频域阻尼：(a)时域下阻尼；(b)频域下阻尼

力，从而影响轴承的刚度. 振幅增加，波箔变形量增 时箔片变形较快，箔片相互接触频率加快，减小了干
加，使得单个波纹凸起刚度降低，从而参与变形的波 摩擦系数，从而减小了轴承能量损耗. 振幅增大，波箔
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箔数量相对减少，轴承整体刚度降低 . 此外，振幅越 的波纹凸起变形量增大，从而使相互接触的表面移动
大，顶箔之间产生的预紧力也越大，加剧了参与变形 速度增加，降低了接触表面的干摩擦系数，减少轴承
的波箔数量相对减少现象，也会使轴承刚度降低. 损耗. 此外，振幅增大影响顶箔之间预紧力，同样加剧
轴承的阻尼随着频率增大而减小，也随着振幅的 了干摩擦系数减少现象，使轴承阻尼减小.
增大而减小. 阻尼反映轴承能量损耗情况，频率增加 在不同预紧下，轴承的动态特性表现也不同. 试验时