Показана необходимость применения гидростатических подшипников скольжения в качестве опор роторов газотурбинных двигателей. Проанализированы различные типы гидростатических подшипников и для выбранного типа подшипников предложена схема установки ротора на этих подшипниках. Разработана математическая модель двустороннего упорного гидростатического подшипника, позволяющая рассчитывать его основные характеристики. Выполнен расчет упорного гидростатического подшипника и проведен анализ результатов расчета. Показано, что необходимая несущая способность подшипника может быть обеспечена подбором соответствующего давления питания смазки и величины зазора в подшипнике.

Разработана математическая модель и инженерная методика, позволяющая определять несущую способность, расход смазки и потери мощности на трение радиального гидростатического подшипника повышенной несущей способности. При помощи расчета показано влияние радиального зазора, давления питания, скорости вращения вала и диаметра жиклера на грузоподъемность, расход смазки и потери мощности на трение гидростатического подшипника повышенной несущей способности. Расчетом также установлено, что несущая способность рассматриваемого подшипника примерно в 2 раза выше несущей способности обычного радиального гидростатического подшипника, но при этом расход смазочного материала и потери мощности на трение возрастают. Анализ влияния угловой скорости вала на грузоподъемность подшипника показал, что с увеличением угловой скорости несущая способность вначале изменяется несущественно, а далее происходит ее существенный рост. Причем у сдвоенного подшипника прирост грузоподъемности при больших оборотах более существенен, чем у одинарного.

Разработана математическая модель гидростатического подшипника втулочного типа, позволяющая определять несущую способность, расход смазочного материала и потери мощности на трение. Составлена и отлажена программа расчета рассматриваемых подшипников на современном языке "фортран". Разработана инженерная методика расчета гидростатического подшипника, позволяющая определять его характеристики с помощью калькулятора. Расчетом показано, что необходимая точность расчетов достигается через 5 - 6 итераций по давлениям в камерах и давлениям в узлах сетки на межкамерных перемычках. Проверена устойчивость расчетной модели заданием различных начальных условий и получением в результате одинаковых значений давлений в камерах. Показано влияние эксцентриситета в подшипнике на его несущую способность, расход смазки и потери мощности на трение. Проанализировано влияние давления питания, частоты вращения, диаметра жиклера и зазора на основные характеристики гидростатического подшипника. Получены оптимальные значения диаметров жиклеров, при которых грузоподъемность подшипника имеет максимальное значение. Результаты расчета показали также, что с увеличением угловой скорости вал всплывает на больший угол и влияние угловой скорости на грузоподъемность более существенно при больших эксцентриситетах.

Разработана математическая модель сдвоенного гидростатодинамического подшипника, позволяющая определять несущую способность, расход рабочей жидкости, потери на трение и амплитудно-частотные характеристики рассматриваемого подшипника. Записана система баланса расходов рабочей жидкости через входные компенсирующие устройства и по контуру камеры, позволяющая определять давления в несущих камерах. Показано определение давлений на межкамерных перемычках, на основе решения уравнения Рейнольдса, доведенного до вида, приспособленного для численной реализации. Для определения траекторий движения центра вала и построения амплитудно-частотных характеристик применены нелинейные дифференциальные уравнения вала внутри подшипника. Записанные уравнения доведены до безразмерного вида и для их решения применены наиболее рациональные численные методы, позволяющие сравнительно быстро и точно получать основные характеристики подшипника. Разработан алгоритм расчета рассматриваемого подшипника.

Разработана математическая модель сдвоенного радиально-упорного гидростатического подшипника, воспринимающего радиальные и двухсторонние осевые нагрузки. Получена система уравнений для определения давлений в камерах, расположенных на внешних конических рабочих поверхностях и внутренних цилиндрических рабочих поверхностях. Система уравнений приведена к виду приспособленному для численной реализации, благодаря применению итерационных методов решения уравнений. Для определения давлений на межкамерных перемычках применено уравнение Рейнольдса, обобщенное на случай развитого турбулентного течения рабочей жидкости. Интегрированием функции распределения давления по рабочим поверхностям подшипника получены выражения для определения гидродинамических сил. Для определения амплитудно-частотных характеристик ротора на рассматриваемых подшипниках применены нелинейные дифференциальные уравнения движения. Проанализированы различные численные методы решения уравнений движения диска внутри подшипника и применен наиболее рациональный метод.

Разработана математическая модель и инженерная методика, позволяющая определить динамические характеристики ротора на гидростатодинамических подшипниках сдвоенного типа с упругой установкой рабочих поверхностей диска. Математические зависимости позволяют рассматривать как ламинарный, так и развитый турбулентный режимы течения рабочей жидкости в щелевом тракте подшипника. Применены наиболее распространенные методики, обобщающие теорию на случай требуемого течения рабочей жидкости. Получена система уравнений баланса расходов, Рейнольдса, движения диска и его подвижных колец, позволяющая определять амплитудно-частотные характеристики ротора на гидростатодинамических подшипниках сдвоенного типа. Записаны уравнения движения колец упруго установленных на рабочих поверхностях диска. Применены наиболее эффективные численные методы и математическая модель доведена до вида, приспособленного для численной реализации.

Приведено описание стенда и опытной установки для экспериментального исследования гидростатодинамических подшипников сдвоенного типа (ГДП СТ). Приведен комплекс измерительной аппаратуры, позволяющий регистрировать основные рабочие параметры подшипника. Разработана конструкция ГДП СТ и экспериментального узла. Дано описание методики опытных исследований ГДП СТ. Предусмотрена возможность регистрации как статических, так и динамических характеристик исследуемого подшипника. Заложена возможность опытного исследования основных характеристик как одинарного, так и сдвоенного ГДП.

Рассмотрена возможность применения метода Ньютона - Рафсона (МНР) для систем уравнений баланса расходов, описывающих течение рабочей жидкости в гидростатодинамических подшипниках сдвоенного типа (ГДПСТ). Получены математические зависимости, позволяющие определять давления в камерах ГДПСТ с помощью МНР. Приведены математические зависимости, позволяющие определять давления в камерах рассматриваемого подшипника с помощью метода простых итераций. Выполнен сравнительный анализ метода простых итераций и МНР при определении давлений в камерах подшипника сдвоенного типа. Приведены результаты расчета давлений в камерах с использованием обеих методов и даны рекомендации об их применении.

Рассмотрены преимущества и возможные области применения гидростатодинамических подшипников с различной жиклерной компенсацией. Приведены основные уравнения, описывающие работу рассматриваемых подшипников с учетом общепринятых в гидродинамической теории смазки допущений. Применены наиболее распространенные и эффективные численные методы при решении основных уравнений математической модели. Получены расчетным способом критические скорости и границы устойчивости ротора на гидростатодинамических подшипниках сдвоенного типа с различной жиклерной компенсацией.

Приведена математическая модель, позволяющая определять динамические характеристики гидростатодинамических подшипников сдвоенного типа с учетом режима течения рабочей жидкости. Проанализированы некоторые методики учета турбулентности течения рабочей жидкости и выбран наиболее широко применяемый метод. Применены нелинейные уравнения движения ротора внутри подшипника, которые дают возможность анализировать зоны резонанса и границы устойчивости движения ротора на подшипниках сдвоенного типа. Использованы наиболее эффективные численные методы при численной реализации математической модели. Выполнен сравнительный анализ амплитудно-частотных характеристик ротора при ламинарном и турбулентном течении рабочей жидкости.

Приведена математическая модель, позволяющая определять амплитудно-частотные характеристики ротора на гидростатодинамических подшипниках сдвоенного типа. Представлен анализ необходимости исследования динамических характеристик подшипника при различных значениях его диаметра. Рассмотрены наиболее эффективные численные методы для решения основных уравнений математической модели. Применены нелинейные уравнения движения ротора внутри гидростатодинамического подшипника, позволяющие исследовать области резонанса и границы устойчивости ротора. Получены результаты расчета амплитудно-частотных характеристик на подшипниках сдвоенного типа и дан их анализ.

Приведены математические зависимости для определения несущей способности, расхода рабочей жидкости и потерь жидкости на трение в радиально-упорном гидростатоди-намическом подшипнике сдвоенного типа. Применены наиболее распространенные и эффективные численные методы для решения основных уравнений, описывающих работу подшипника. Получены расчетным способом основные статические характеристики рассматриваемого подшипника и выполнен анализ этих характеристик при различных значениях давления питания рабочей жидкости. Сделаны выводы по полученным результатам расчета.

Приведены математические зависимости для расчета статических характеристик радиально-упорного гидростатодинамического подшипника сдвоенного типа, приспособленные для численной реализации. Рассмотрены 2 конструктивных варианта расположения камер на рабочих поверхностях подшипника. Представлены результаты расчета несущей способности, расхода рабочей жидкости и потерь мощности на трение для радиально-упорного гидростатодинамического подшипника при положении первой камеры под линией действия внешней нагрузки и при ее расположении под 45 град. относительно линии действия внешней нагрузки. Выполнен анализ полученных результатов и даны рекомендации по применимости рассмотренных конструктивных схем.

Приведена математическая модель, позволяющая определять динамические характеристики сдвоенных и одинарных гидростатодинамических подшипников. Рассмотрены численные методы решения математических зависимостей, и эти зависимости приведены к виду, приспособленному для численной реализации. Рассмотрен алгоритм получения динамических характеристик исследуемого подшипника. Приведены результаты расчета амплитудно-частотных характеристик ротора на сдвоенных и одинарных гидростатодинамических подшипниках. Проанализированы резонансные зоны и границы устойчивости сдвоенных и одинарных подшипников и выполнено их сравнение по динамическим характеристикам. Показано преимущество по динамическим характеристикам сдвоенных гидростатодинамических подшипников по сравнению с одинарными.

Приведены математические зависимости для расчета сдвоенного радиального гидростатодинамического подшипника (ГСДП) с упругой установкой рабочих поверхностей диска при переменной внешней нагрузке. Сделано обобщение теоретической модели на случай турбулентного течения рабочей жидкости. Применены наиболее распространенные и эффективные численные методы, позволяющие получить результат с необходимой точностью. Получены выражения для уравнений движения колец на упругом основании с учетом всех сил, действующих на них. Приведены результаты расчета динамических характеристик ГСДП при различных значениях коэффициента жесткости упругой установки колец на диске.

Приведены теоретические зависимости для расчета сдвоенного радиального гидростатодинамического подшипника с упруго установленными кольцами на диске при переменной внешней нагрузке. Выполнено обобщение математической модели подшипника на случай турбулентного течения рабочей жидкости. Получена замкнутая система уравнений для определения динамических характеристик подшипника, доведенная до вида, приспособленного для численной реализации благодаря применению рациональных численных методов. Приведены результаты расчета динамических характеристик гидростатодинамического подшипника при различных значениях коэффициента демпфирования упругой установки колец на диске. Выполнен анализ полученных результатов и показан способ увеличения диапазона устойчивой работы ротора на рассматриваемых подшипниках.

Приведены основные достоинства подшипников скольжения жидкостного трения. Описана особенность работы подшипников жидкостного трения в динамике. Рассмотрены причины появления самовозбуждающихся колебаний или автоколебаний. Приведены пути подавления возникающих повышенных вибраций, с которыми вынуждены бороться конструктора. Описана замкнутая система уравнений, позволяющая рассчитывать динамические характеристики гидростатодинамического подшипника (ГСДП). Приведена математическая модель, доведенная до вида, приспособленного для численной реализации, благодаря применению современных численных методов. Приведены результаты расчета амплитудно-частотных характеристик ротора на ГСДП сдвоенного типа при различных значениях масс колец, упруго установленных на диске. Проанализированы полученные результаты.

Приведена система уравнений, позволяющая рассчитывать основные характеристики радиального гидростатодинамического подшипника сдвоенного типа. Выполнено обобщение расчетной модели на случай турбулентного течения рабочей жидкости. Применены наиболее распространенные экономичные численные методы и расчетные уравнения представлены в виде, удобном для численной реализации. Разработан алгоритм расчета несущей способности, расхода рабочей жидкости и потерь мощности на трение и прокачку. Приведены результаты расчета по рассмотренному алгоритму. Проведен анализ полученных результатов и представлены выводы по результатам теоретических исследований.

Приведены математические зависимости для определения динамических характеристик упругодемпферных конструкций гидростатодинамических подшипников сдвоенного типа (ГСДПСТ). Выполнено обобщение на случай турбулентного течения рабочей жидкости в гидродинамической части работы. Рассмотрено совместное решение уравнений движения вала с дисками и уравнений движения колец, упругоустановленных на дисках. Разработан алгоритм решения поставленной задачи, в котором применены наиболее рациональные численные методы. Приведены амплитудно-частотные характеристики упругодемпферного ГСДПСТ при различных значениях коэффициента демпфирования упругой установки колец на диске. Рассмотрен анализ полученных динамических характеристик и приведены выводы по проведенному исследованию.

Приведены математические зависимости для определения несущей способности, расхода рабочей жидкости и потерь мощности на трение гидростатодинамического подшипника сдвоенного типа. Выполнено обобщение математической модели на случай турбулентного течения рабочей жидкости. Получена замкнутая система уравнений, доведенная до вида приспособленного для численной реализации. Применены наиболее распространенные и рациональные численные методы. Разработан алгоритм определения статических характеристик гидростатодинамического подшипника сдвоенного типа и приведены результаты расчета по этому алгоритму. Выполнен анализ полученных результатов и приведены выводы по проведенному теоретическому исследованию.