在以干气密封作为轴封的旋转机械中,干气密封装置除了受到密封系统本身自振的影响外,还受到叶轮转子、轴承油膜力对其的影响。长时间的高频、高速振动可能造成密封元件的磨损和损坏,甚至引起密封失效。故为了设备的稳定、安全、可靠的工作,在研究干气密封效应时应以大系统为对象。本课题以转子-轴承-干气密封系统为背景,主要以干气密封静环为研究分析对象,通过研究分析在系统不同参数下静环的轴向振动情况,讨论干气密封系统的轴向稳定性。首先,以干气密封为研究对象,对静环-气膜密封系统进行了简化建模并列运动方程式。对气膜刚度和阻尼的非线性表达式进行了推导。在特定工况下,以螺旋槽角度和槽数为变量,利用MAPLE软件,拟合得到不同参数下刚度和阻尼的非线性表达式。再利用MATLAB软件中的Runge-Kutta法求解不同参数下的静环-气膜运动方程。通过对比不同参数下的时间历程图和相轨图,可知振动位移随着槽数增加,先减小再增大,槽数n=12时,静环非线性振动位移最小;当以螺旋槽角度为变量时,角度α=78.41°时,静环非线性振动位移最小。在上述研究基础上,对转子-轴承-干气密封系统进行了结构简化和建模。将转子-轴承整体简化为一个带阻尼的弹簧。讨论研究了干气密封结构参数和转子-轴承性能参数对转子-轴承-干气密封系统下的密封性能的影响。分别以螺旋槽个数、螺旋槽角度、轴承刚度、轴承阻尼为变量,利用MATLAB软件求解双自由度振动方程,研究不同参数下静环的振动情况。通过对比时间历程图和相轨图可知,在大系统中,槽数对静环振动位移几乎没有影响;随着螺旋槽角度的变化,动静环追随性先变好,再变差,直到密封失效;在某个特定数量级下,随着轴承刚度的增大,静环的轴向振动位移不断增加;在某个特定数量级下,轴承阻尼的增大减慢了静环回复到初始振动状态的速度。由于转子-轴承系统的影响,静环在转子-轴承-干气密封系统下的振动位移远大于只考虑干气密封系统时的振动位移。接着又利用MAPLE和MATLAB软件重复拟合计算,探寻得到静环振动的最优螺旋槽角度和失稳临界点角度。并改变比例系数f的值,随着f增大,在最优螺旋槽角度下,静环振动位移变大;在临界失稳点处,出现混沌现象。