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氣浮軸承的設計與優化
日期：2025-11-08 03:45
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摘要：
氣體軸承作為斯特林制冷機的核心零部件之一，其設計的合理性直接影響活塞是否能夠穩定懸浮于氣缸內部，以及氣浮支撐活塞所需高壓氣體量，直接影響制冷機的整機效率因此，依托計算流體力學為基礎，建立氣體軸承流場分析的三維模型，分析氣膜支撐特性參數承載力和剛度，進而優化氣膜間隙內部的流動特性，滿足活塞氣浮支撐的要求，同時降低氣浮支撐產生的負面效應，提升制冷機的輸出效率。
運用有限元分析氣膜流場的壓力分布。設計滿足使用要求的的氣體軸承*大承載力為3.76N，大氣膜剛度為1512N/mm；小承載力為2.81N，小氣膜剛度為846N/mm。通過制冷機整機多次運行結果發現，活塞運行平穩，無撞缸現象，且活塞表面無明顯的軸向劃痕，氣缸表面亦無摩擦的痕跡，證明設計的氣體軸承滿足活塞穩定懸浮于氣缸內部要求，且運行平穩，達到極好的狀態。
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