Fundamental investigation of non-contact bearings based on ultrasonic levitation aiming for high load capacity with compact design (EN)

基于超声波悬浮的非接触轴承的基础研究，旨在通过紧凑设计实现高负载能力（EN）

基本信息

批准号：
191374375
负责人：
Professor Dr.-Ing. Jörg Wallaschek
金额：
--
依托单位：
Institut für Dynamik und Schwingungen (IDS)
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2011
资助国家：
德国
起止时间：
2010-12-31 至 2013-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/191374375?language=en
关键词：
Fundamental investigation non contact bearings

项目摘要

Mittels Squeeze Film Ultraschall Levitation können Objekte berührungslos gelagert werden. Dabei schweben die Objekte auf einem Luftspalt mit einer Dicke von wenigen Mikrometern bis zu einigen zehn Mikrometern. Derartige Lager werden seit einigen Jahren am Institut für Dynamik und Schwingungen untersucht.Bekannte Ultraschall-Levitationslager werden im Frequenzbereich von einigen Kilohertz bis zu 100 kHz betrieben. Obwohl in den vergangenen Jahren viele Prototypen entstanden sind, gibt es noch viele offene prinzipielle Fragestellungen. Beispielsweise ist noch nicht untersucht in welcher Weise Lagersteifigkeit und Lagerkraft von der Betriebsfrequenz abhängen. Weiterhin ist die genaue Auswirkung einer lateralen Bewegung auf die Lagereigenschaften nicht eingehend betrachtet worden. Solche Bewegungen sind insbesondere für Hochgeschwindigkeitsrotationslager von Interesse, bei denen infolge der hohen Drehzahl der Spindel zusätzliche aerodynamische Kräfte zu berücksichtigen sind. Beide Effekte sollen in dem beantragten Projekt experimentell und theoretisch betrachtet werden. Das übergeordnete Ziel hierbei ist die Erstellung einer guten Modellbasis für den Entwurf von Levitationslagern.Daneben sollen neuartige Schwinger Konfigurationen entworfen, aufgebaut und getestet werden. Dabei sollen insbesondere Energieeffizienz und Baugröße verbessert werden. Aufbauend auf den gewonnen Ergebnissen und Modellen soll ein neues, deutlich verbessertes Radial-/Axiallager entworfen werden. Für diesen Prototyp wird eine kleine Baugröße und hohe Tragkraft angestrebt.

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