本文關(guān)鍵詞：滑動軸承力學(xué)特性分析及其在轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中的應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 滑動軸承 斜齒輪 多體動力學(xué) 油膜 剛度阻尼

【摘要】：轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在很多領(lǐng)域都起著至關(guān)重要的作用,比如農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)、電力行業(yè)、船舶行業(yè)、車輛領(lǐng)域、礦山設(shè)備等。滑動軸承在徑向截面方向上和在沿著軸向長度方向上均有著不同的支撐剛度和阻尼特性,滑動軸承的動態(tài)性能對齒輪-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)特性、使用壽命和運(yùn)行可靠性有著至關(guān)重要的影響�？紤]滑動軸承結(jié)合部的動態(tài)性能的齒輪-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)問題是目前的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn),還處于探索階段,有必要進(jìn)一步對其進(jìn)行深入的研究。為了更加真實(shí)有效地模擬轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動態(tài)特性,基于流體動力學(xué)理論、有限元理論和多體動力學(xué)理論,針對滑動軸承的流體力學(xué)特性,滑動軸承的等效剛度阻尼和轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)分析等問題,本文開展了如下幾個(gè)方面的研究工作并獲得了相應(yīng)結(jié)果：(1)滑動軸承流體力學(xué)特性分析是計(jì)算滑動軸承結(jié)合部的等效剛度阻尼參數(shù)的關(guān)鍵問題,基于流體力學(xué)理論,考慮軸承油膜的湍流現(xiàn)象運(yùn)用流體分析軟件建立了不同邊界條件的滑動軸承有限元模型,對比不同軸承油膜力的計(jì)算方法,采用最有效的油膜計(jì)算方法得到了軸承油膜流場特性和不同進(jìn)油壓力、轉(zhuǎn)速和間隙比對軸承油膜壓力的影響規(guī)律。油膜壓力值的變化隨轉(zhuǎn)速的升高而趨于平緩；軸頸轉(zhuǎn)速過低或過高都容易發(fā)生氣化現(xiàn)象；油膜破裂區(qū)域與轉(zhuǎn)速、進(jìn)油壓力和偏心率密切相關(guān)。(2)基于攝動理論,結(jié)合動網(wǎng)格技術(shù)和兩相流理論,運(yùn)用將軸頸分成多截面的方法計(jì)算軸承等效剛度阻尼。本文建立了多截面、多工況的滑動軸承計(jì)算模型,計(jì)算得到了不同轉(zhuǎn)速下和不同軸向位置處的徑向等效剛度阻尼的分布規(guī)律,為進(jìn)一步計(jì)算分析轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)特性奠定了基礎(chǔ)。計(jì)算得出直接剛度Kxx隨轉(zhuǎn)速的增加先減小再增加；直接剛度Kyy隨轉(zhuǎn)速的升高先增加后減��；交叉剛度Kxy和Kyx隨轉(zhuǎn)速的升高而升高；直接阻尼Cxx和Cyy隨轉(zhuǎn)速的增加先增加后減少；交叉阻尼Cxy隨轉(zhuǎn)速的增加先往負(fù)方向增加而后又往正方向變化；交叉阻尼Cyx隨轉(zhuǎn)速的升高而在負(fù)方向先減小后增加。(3)基于多體動力學(xué)理論,考慮多截面多工況下滑動軸承的徑向和軸向結(jié)合部等效剛度阻尼,運(yùn)用ADAMS建立了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)仿真分析模型,計(jì)算分析了不同工況下系統(tǒng)的動力學(xué)特性。對比分析角速度的仿真計(jì)算值和理論值,以及滑動軸承對系統(tǒng)動力學(xué)的影響,驗(yàn)證了建立的系統(tǒng)模型具有一定的可靠性。通過對系統(tǒng)進(jìn)行的動態(tài)響應(yīng)分析和嚙合力響應(yīng)分析得出,系統(tǒng)處于雙驅(qū)動時(shí)比系統(tǒng)處于單驅(qū)動時(shí)的穩(wěn)定性更好。
【關(guān)鍵詞】：滑動軸承 斜齒輪 多體動力學(xué) 油膜 剛度阻尼
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH133.31;TH113
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 課題研究的意義和目的11
• 1.2 滑動軸承-齒輪-轉(zhuǎn)子動力學(xué)研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 滑動軸承力學(xué)性能的理論研究11-12
• 1.2.2 滑動軸承力學(xué)性能的仿真分析12-14
• 1.2.3 滑動軸承力學(xué)參數(shù)等效方法研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.4 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 課題主要的研究內(nèi)容16-17
• 第二章 氣液兩相流在滑動軸承數(shù)值模擬上的研究17-37
• 2.1 滑動軸承的理論基礎(chǔ)17-21
• 2.1.1 油膜壓力的形成17-18
• 2.1.2 滑動軸承油膜壓力分布18-20
• 2.1.3 油膜空穴理論20-21
• 2.2 三種求解軸承油膜力的模型21-29
• 2.2.1 雷諾方程求解模型21-23
• 2.2.2 單向流求解模型23-24
• 2.2.3 多相流求解模型24-25
• 2.2.4 三種模型計(jì)算油膜承載力的對比25-29
• 2.3 兩相流對滑動軸承流場特性的分析29-30
• 2.4 不同參數(shù)對油膜力分布的影響分析30-36
• 2.4.1 進(jìn)油壓力對油膜力分布的影響分析30-33
• 2.4.2 轉(zhuǎn)速對油膜力分布的影響分析33-35
• 2.4.3 偏心率對油膜力分布的影響分析35-36
• 2.5 本章小結(jié)36-37
• 第三章 結(jié)合多相流和動網(wǎng)格計(jì)算滑動軸承的剛度阻尼37-59
• 3.1 軸承油膜的等效剛度阻尼計(jì)算37-38
• 3.1.1 剛度阻尼的計(jì)算方法37-38
• 3.1.2 動網(wǎng)格實(shí)現(xiàn)的方法38
• 3.2 計(jì)算7000rpm轉(zhuǎn)速下軸承等效剛度阻尼38-51
• 3.2.1 擾動范圍的界定39-42
• 3.2.2 單截面等效剛度阻尼的計(jì)算42-47
• 3.2.3 多截面等效剛度阻尼的計(jì)算47-51
• 3.3 轉(zhuǎn)速對軸承等效剛度阻尼的影響分析51-57
• 3.3.1 轉(zhuǎn)速對單一截面等效剛度阻尼的影響分析52-53
• 3.3.2 轉(zhuǎn)速對多截面等效剛度阻尼的影響分析53-57
• 3.4 本章小結(jié)57-59
• 第四章 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)分析59-79
• 4.1 建立轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型59-65
• 4.1.1 齒輪-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型的建立59-61
• 4.1.2 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型的建立61-65
• 4.2 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的驗(yàn)證65-71
• 4.2.1 系統(tǒng)傳動比的驗(yàn)證分析66-69
• 4.2.2 滑動軸承對系統(tǒng)的影響作用分析69-71
• 4.3 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)分析71-77
• 4.3.1 系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)分析71-75
• 4.3.2 系統(tǒng)的嚙合力響應(yīng)分析75-77
• 4.4 本章小結(jié)77-79
• 第五章 結(jié)論與展望79-81
• 5.1 主要研究內(nèi)容及成果79-80
• 5.2 后續(xù)研究展望80-81
• 致謝81-83
• 參考文獻(xiàn)83-89
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文89

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 馬濤;戴惠良;劉思仁;;基于FLUENT的液體動靜壓軸承數(shù)值模擬[J];東華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年03期

2 ;Experimental investigation of time-dependent cavitation in an oscillatory squeeze film[J];Science in China(Series G:Physics,Mechanics & Astronomy);2004年S1期

3 李元生;敖良波;李磊;岳珠峰;;滑動軸承動力特性系數(shù)動態(tài)分析方法[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2010年21期

4 馮海生;王黎欽;鄭德志;趙小力;戴光昊;;柔性齒輪-柔性轉(zhuǎn)子-滑動軸承系統(tǒng)動特性分析[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào);2015年03期

5 張正松，，沐華平;油膜失穩(wěn)渦動極限環(huán)特性的Hopf分叉分析法[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1996年07期

6 高慶水;楊建剛;;基于CFD方法的液體動壓滑動軸承動特性研究[J];潤滑與密封;2008年09期

7 韓東江;楊金福;陳昌婷;;氣體軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)典型振動特性分析[J];潤滑與密封;2014年03期

8 闞偉民;肖小清;鄧小文;陳堅(jiān)紅;盛德仁;;軸承阻尼系數(shù)對汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速的影響分析[J];汽輪機(jī)技術(shù);2014年03期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 張艷芹;基于FLUENT的靜壓軸承流場及溫度場研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2007年

2 趙娟;高速滑動軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動態(tài)特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

3 董永樂;滑動軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動態(tài)特性分析及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];蘭州理工大學(xué);2014年

4 產(chǎn)文兵;球軸承—齒輪系統(tǒng)多體動力學(xué)建模與仿真分析[D];昆明理工大學(xué);2014年

本文編號：1038419