1716· 工程科学学报，第39卷，第11期 2.0 0.020 0-8.=0.10 0-E=0.10 6,=0.25 0.50 ◆-E,-0.25 0.018 ◆-8=0.50 0.016 1.0 0.014 0.5 0.012 0.01 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0 0.1 0.2 0.3 0.4 难溶气体体积分数，“. 雅溶气体体积分数，心， 图15.不同滩溶气体体积分数情况下摩擦力矩变化情况 图13不同难溶气体体积分数情况下采样线上压力峰值情况 Fig.13 Peak value of pressure on the sample line with different vol- Fig.15 Friction torque under different volume fractions of undis- ume fractions of undissolved gas solved gas 移，气相区域发生明显变化，但对高压区压力峰值无影 200 -8,=0.10 ◆8，=0.25 响.随着偏心的增大，难溶气体对气相分布和压力分 160 4E,-0.50 布的影响逐渐消失 (3)在较小偏心情况下，一定量的难溶气体使水 ≤120 润滑轴承承载力有所下降，但对摩擦力矩、摩擦功耗影 响不显著。随着偏心的增大，难溶气体对轴承承载力 的影响逐渐消失， 参考文献 0 0.1 0.2 0.3 0.4 [1]Zhang Z M,Zhang Y Y,Xie Y B,et al.The Fluid Dynamic Lu- 难溶气体体积分数，a, bricant Theory of the Journal Bearing.Beijing:Higher Education Press,1986 图14不同难溶气体体积分数情况下承载力变化情况 Fig.14 Bearing capacity under different volume fractions of undis- (张直明，张岩羊，谢友柏，等.滑动轴承的流体动力润滑理 solved gas 论.北京：高等教有出版社，1986) 2] Nakano S,Kishibe T,Inoue T,et al.An advanced microturbine 表2不同α.情况下轴承承载力F及偏位角日 system with water-ubricated bearings.Int J Rotating Mach,2009 Table2 Bearing capacity and the offset angle under different volume (1):1 fractions B] Yoshimoto Kume T,Shitara T.Axial load capacity of water-u- 偏心难溶气体体积 承载力N 偏位角， bricated hydrostatic conical bearings with spiral grooves for high 率，E 分数，心g F F 81() speed spindles:comparison between rigid and complaint surface bearings.Tribology Int,1998,31(6):331 0 -2.84 38.23 38.33 85.75 [4] Yoshimoto S,Oshima S,Danbara S,et al.Stability of water-u- 0.10 0.1 0.28 37.05 37.05 90.43 bricated,hydrostatic,conical bearings with spiral grooves for high- 0.4 0.38 37.17 37.18 90.58 speed spindles.J Tribology,2002,124 (2):398 0 -16.9668.28 70.36 76.05 [5]Dai P,Zhang Y B,Xu H.The structure of new journal hybrid 0.25 0.1 -17.56 68.09 70.31 75.54 bearing for high-speed machine spindle and its performance.Lu- 0.4 -17.7068.0470.30 75.42 bricantion Eng,2009,34(2):11 (戴攀，张亚宾，徐华.新型高速铣床主轴水润滑动静压轴承 0 -70.07130.43148.0661.75 结构及性能研究.润滑与密封，2009,34(2)：11) 0.50 0.1 -64.31135.31149.8264.58 6 Ren T M,Feng M,Ni HS.Development of the motorized centrif- 0.4 -69.16131.38148.4762.24 ugal air compressor using water-ubricated bearings for fuel cells Trans Beijing Inst Technol,2016,36(7):679 (2)在较小偏心情况下，一定量的难溶气体使水 (任天明，冯明，倪淮生.燃料电池用水润滑电动离心式空压 润滑轴承发散楔中的气相分布和压力分布发生明显偏 机的研发.北京理工大学学报，2016,36(7)：679)工程科学学报，第 39 卷，第 11 期 图 13 不同难溶气体体积分数情况下采样线上压力峰值情况 Fig． 13 Peak value of pressure on the sample line with different vol￾ume fractions of undissolved gas 图 14 不同难溶气体体积分数情况下承载力变化情况 Fig． 14 Bearing capacity under different volume fractions of undis￾solved gas 表 2 不同 αg 情况下轴承承载力 F 及偏位角 θ Table 2 Bearing capacity and the offset angle under different volume fractions 偏心 率，ε 难溶气体体积 分数，αg 承载力/N Fx Fy F 偏位角， θ /( °) 0 － 2. 84 38. 23 38. 33 85. 75 0. 10 0. 1 0. 28 37. 05 37. 05 90. 43 0. 4 0. 38 37. 17 37. 18 90. 58 0 － 16. 96 68. 28 70. 36 76. 05 0. 25 0. 1 － 17. 56 68. 09 70. 31 75. 54 0. 4 － 17. 70 68. 04 70. 30 75. 42 0 － 70. 07 130. 43 148. 06 61. 75 0. 50 0. 1 － 64. 31 135. 31 149. 82 64. 58 0. 4 － 69. 16 131. 38 148. 47 62. 24 ( 2) 在较小偏心情况下，一定量的难溶气体使水 润滑轴承发散楔中的气相分布和压力分布发生明显偏 图 15 不同难溶气体体积分数情况下摩擦力矩变化情况 Fig． 15 Friction torque under different volume fractions of undis￾solved gas 移，气相区域发生明显变化，但对高压区压力峰值无影 响． 随着偏心的增大，难溶气体对气相分布和压力分 布的影响逐渐消失． ( 3) 在较小偏心情况下，一定量的难溶气体使水 润滑轴承承载力有所下降，但对摩擦力矩、摩擦功耗影 响不显著． 随着偏心的增大，难溶气体对轴承承载力 的影响逐渐消失． 参 考 文 献 ［1］ Zhang Z M，Zhang Y Y，Xie Y B，et al． The Fluid Dynamic Lu￾bricant Theory of the Journal Bearing． Beijing: Higher Education Press，1986 ( 张直明，张岩羊，谢友柏，等． 滑动轴承的流体动力润滑理 论． 北京: 高等教育出版社，1986) ［2］ Nakano S，Kishibe T，Inoue T，et al． An advanced microturbine system with water-lubricated bearings． Int J Ｒotating Mach，2009 ( 1) : 1 ［3］ Yoshimoto S，Kume T，Shitara T． Axial load capacity of water-lu￾bricated hydrostatic conical bearings with spiral grooves for high speed spindles: comparison between rigid and complaint surface bearings． Tribology Int，1998，31( 6) : 331 ［4］ Yoshimoto S，Oshima S，Danbara S，et al． Stability of water-lu￾bricated，hydrostatic，conical bearings with spiral grooves for high￾speed spindles． J Tribology，2002，124( 2) : 398 ［5］ Dai P，Zhang Y B，Xu H． The structure of new journal hybrid bearing for high-speed machine spindle and its performance． Lu￾bricantion Eng，2009，34( 2) : 11 ( 戴攀，张亚宾，徐华． 新型高速铣床主轴水润滑动静压轴承 结构及性能研究． 润滑与密封，2009，34( 2) : 11) ［6］ Ｒen T M，Feng M，Ni H S． Development of the motorized centrif￾ugal air compressor using water-lubricated bearings for fuel cells． Trans Beijing Inst Technol，2016，36( 7) : 679 ( 任天明，冯明，倪淮生． 燃料电池用水润滑电动离心式空压 机的研发． 北京理工大学学报，2016，36( 7) : 679) · 6171 ·