基于Kriging模型的锥形气体静压轴承优化设计

作     者：张文栋 石明辉 秦东晨 袁峰 陈江义 ZHANG Wendong;SHI Minghui;QIN Dongchen;YUAN Feng;CHEN Jiangyi

作者机构：郑州大学机械与动力工程学院郑州450001 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2022YFB3402704) 国家自然科学基金资助项目(52205222) 

出 版 物：《轴承》 (Bearing)

年 卷 期：2025年第1期

页      码：14-22页

摘      要：针对如何提升小孔节流式锥形气体静压轴承综合性能的问题,以气浮电主轴用锥形气体静压轴承承载力最大、气体消耗量最小为优化目标,考虑轴承尺寸和工况要求的约束条件,采用最优拉丁超立方法选取设计点,通过有限元法计算样本集,利用2种提高精度的加点策略构建针对优化目标的改进Kriging代理模型,最终使用非支配排序遗传算法获得最优解集。根据工况要求,通过权重系数法提出了3种优化方案,优化方案的气体消耗量分别降低至初始设计的28.85%,56.08%和73.87%;承载力则分别提升至初始设计的1.14,2.16和2.44倍;3种优化方案在中高转速下的性能提升会更加明显。另外,提高轴承锥度虽然能提升承载力,但同时也会增加气体消耗量。

主 题 词：滑动轴承 气体静压轴承 承载力 耗气量 有限元分析 优化设计 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.19533/j.issn1000-3762.202404006

馆 藏 号：203156537...