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采用新型气动轴承、转子结构与轴系耦合调频技术,对常规滚动轴承与转子结构的空气循环制冷机轴系进行技术改造,并且重点开展了转子振动及相关的试验研究,同时根据转子动力学理论分析了柔性轴系涡动失稳及碰摩故障的一些非线性特征。研究结果表明:采用气动轴承替代滚动轴承的同时对轴系结构进行整体优化设计与改造,在提高空气循环制冷机轴系运行转速、寿命等方面有着明显的性能优势,并且将转子稳定运行的工作转速由40000rpm提高到70000rpm以上,因此极大地增加了空气循环制冷机运行的稳定转速裕度、使用寿命和制冷能力。