波箔式动压气体轴承是一种具有广阔应用前景的新型轴承,已在许多高速旋转机械中得到应用,如汽车涡轮增压器、透平膨胀机、飞机空气循环系统等。然而,这些应用产品的设计主要还依赖于实验分析,导致开发周期和开发成本较高,不利于产品的升级换代。其原因在于波箔式动压气体轴承的支撑拱箔其与气膜压力存在强耦合作用,且自身结构之间有力的传递,再加上库伦摩擦力的存在,使得整个问题成为强非线性耦合问题,大大增加了计算难度。本文首先运用有限差分法对Reynolds方程求解,对刚性表面动压气体轴承的静态性能和动态性能进行了模拟,并讨论了影响轴承性能的主要因素及作用规律,为分析波箔式动压气体轴承提供必要的基础。然后在ABAQUS中建立了支撑拱箔结构的壳单元模型,将拱箔变形与气膜压力进行耦合,得到波箔式动压气体轴承的气膜压力分布、支撑拱箔结构变形分布和静态性能参数,并讨论影响静态性能的因素:偏心率和轴承数。比较两种气体轴承的性能,对比结果说明波箔式动压气体轴承的偏心率高,摩擦力矩低,气体质量流量大,具有更好的自适应性和更低的能量损耗。最后采用小扰动法,在静态特性基础上求解波箔式动压气体轴承的动态性能,并分析其影响因素及作用规律。对比两种气体轴承的静、动态特性,分析波箔式动压气体轴承的优势及产生其优势的原因。