针对燃料电池空压机目前存在的驱动和支承问题,提出一种箔片动压轴承和动力磁轴承一体化的气磁悬浮型空压机。基于空压机的结构组成,建立空压机磁悬浮支承力、气悬浮支承力以及空压机转子动力学数学模型;基于燃料电池空压机转子系统动力学模型的状态空间方程,设计抗干扰强的协同控制器,并对它进行了转速、驱动转矩、转子悬浮位移以及电磁调节力等关键物理量的仿真分析。结果表明协同控制在响应、抗干扰以及鲁棒性方面的控制优于PID控制。基于协同控制和PID控制建立了控制实验平台,并对空压机转子的气磁悬浮进行分析,进一步验证了协同控制具有优良的控制效果和良好的控制性能。

单轴气浮台中的涡流力矩主要是由径向气浮轴承的制造误差引起的。采用CFD软件首先研究了真空环境对小孔节流径向气浮轴承的承载力、耗气量的影响规律,其次对比研究了真空环境下简化和实测常见制造误差对涡流力矩的影响规律。在常压和真空环境下,进、出口压力差相同时,常压环境下静态承载能力优于真空环境;当出口压力逐渐越接近真空时,承载力下降趋势更加突出;在真空环境下的平均耗气量要比常压下小。对简化的制造误差进行分析时,涡流力矩出现正弦周期性变化,其峰值出现规律与制造误差的相对位置有关。依据实际误差测量数据进行建模分析,发现涡流力矩在一定范围内波动,这是轴颈制造误差与节流孔直径制造误差共同作用的结果,峰值数量和位置与节流孔的数量和相对位置一致,且节流孔直径制造误差也会对峰值时的涡流力矩结果产生...

在增压透平膨胀制冷系统中采用了新型气浮轴承支承结构,并通过系统性能实验对该设备的热力参数进行研究分析。研究结果表明：当制冷机转速从40000 r/min提高到60000 r/min,制冷性能提高较大,工质流量提高了一倍,压缩机和膨胀机的出入口温差提高了一倍多,而功率却提高了近5倍。该实验结果可为增压透平膨胀机制冷性能的进一步优化提供实验参考依据。

针对测量机的气浮导轨结构、结构材料性能及标尺系统特性,阐述所用压缩空气品质对测量机机体的影响.提出如何提供合格的压缩空气的注意事项,用以保证测量机的测量精度并延长其使用寿命.

针对超精密垂直轴对无摩擦、高稳定性重力平衡系统的需求,本文设计了一种新式无摩擦气缸,并对气浮轴承的参数进行优化。首先,确定气浮轴承初始参数,据此建立基于ANSYS的有限元分析模型,将分析结果与工程计算、实验结果对比,验证仿真计算的可靠性。然后,利用该模型,采用响应面优化方法,得到不同节流孔布置下(对应最佳气膜厚度时)的承载力、耗气量、抗弯力矩,选定最优气膜参数。分析结果表明承载力与节流孔个数呈现非线性变化关系,承载力随节流孔数量增加快速上升后基本保持恒定。采用双排节流孔布置,可以较少的节流孔个数保证抗弯力矩。最后针对优化前后的气缸进行了实验测试,分析发现参数优化后承载力提升约7.7%,抗弯力矩提升约15.7%。本文提出的基于响应面优化的气浮轴承参数优化设计高效可行,优化设计的新式气浮无摩擦气缸能够满...

为满足超精密制造装备的发展需求,提高气浮支承承载性能,设计一种狭缝进气且带有三角形均压槽复合式气浮支承结构。对该结构进行建模仿真,分析不同数量、辐射角度、厚度、半径的均压槽对气浮支承结构静态性能的影响。结果表明:均压槽半径和数量对刚度峰值大小影响显著,而不同均压槽深度和角度会使得刚度峰值出现在不同的气膜间隙厚度上;均压槽体积增大使得承载力得到提升,质量流量的损耗量增加。

五自由度气浮仿真试验台主要是在地面模拟微小卫星运行时太空中的微重力环境，为卫星姿态控制及变轨飞行提供地面试验手段。本文根据其工作原理，通过分析计算及实验，设计了试验台的气浮轴承供气回路和位姿控制冷气推进回路，并分析了这两套气动回路设计时需要注意的问题，为相关技术研究人员提供了参考。

对接控制设备仿真试验失重状态模拟三自由度气浮平台是为某空间对接控制设备的全物理仿 真模拟验证试验设计的.通过对平台气浮功能及运动功能的设计, 确定了气控系统工作原理及元件选型; 在结构方面, 注重运动的平稳性和模块化、 集成化设计, 采用分层布局的框架式结构, 保证平台重心在水平面投 影方向与水平面几何中心尽可能接近.气浮平台样机完成后进行了验证试验, 可满足被试设备试验的需要. 设计思路和方法正确, 对用于模拟失重状态试验的多自由度气浮系统设计, 具有一定的参考价值.

为测量滚转力矩为g·cm量级的小不对称烧蚀弹头的滚转力矩系数，采用了以气浮轴承支撑模型，用天平来测量模型上的滚转力矩的测量方法，平天的设计载荷为0.02N·m，试验表明：所研制的气浮天平既具有常规天平经济，直观的优点，同时又具有比常规小滚转力矩天平高一个量级的测量精度，能用于10^-6级测量。

在超精密气浮定位平台研究工作中，对静压空气轴承的安装位置对系统影响的研究相对较少，文中介绍了一种新型机械结构的气浮导轨性能测试实验台，实验台导轨滑架采用焊接框架组合结构，实现不同类型气浮轴承的更换及不同数量的气浮轴承的安装，形成不同结构布局的气浮导轨，能够满足多种气浮导轨的实验研究，提高了气浮导轨实验台的利用率和使用范围。此实验台具有机械精度高、系统刚度大、结构稳定性好，安装使用方便等特点。