本文關(guān)鍵詞：新型徑向動壓波箔氣體軸承的動態(tài)性能實驗研究　出處：《南京航空航天大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 波箔軸承 氣體動壓 實驗研究 激振頻率 動特性系數(shù)

【摘要】：波箔軸承作為傳統(tǒng)氣體動壓軸承的最新一代的繼承者,以其高轉(zhuǎn)速、高承載力及良好的穩(wěn)定性被廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代旋轉(zhuǎn)機械中。隨著科技快速發(fā)展,人們對波箔軸承的服役要求變得越來越高,對軸承抵御擾動的能力也提出了更高的要求。新型波箔軸承通過箔片結(jié)構(gòu)上的調(diào)整,提高了軸承綜合性能。本文以新型分離式波箔軸承動特性實驗研究為主,建立實驗臺,研究不同擾動工況對軸承動特性的影響規(guī)律。在考慮摩擦的條件下采用多自由度梁單元建立了波箔片變形分析模型,通過對模型的求解獲得箔片的靜變形,為軸承箔片靜剛度的精確求解提供支持。同時,設(shè)計箔片靜剛度測試實驗臺,測試、比較了不同材料、結(jié)構(gòu)及固定方式對箔片靜剛度的影響,并將實驗結(jié)果與理論計算結(jié)果進行對比。研究表明,箔片的材料、結(jié)構(gòu)及固定方式都會對其靜剛度產(chǎn)生很大影響,所建立的箔片靜剛度求解模型計算結(jié)果和實驗數(shù)據(jù)一致。改進徑向動壓波箔軸承動、靜特性測試實驗臺,選取不同材料和結(jié)構(gòu)的箔片軸承作為研究對象,測試了軸承的靜態(tài)及動態(tài)性能。對軸承偏位角及靜剛度進行了計算,通過實驗測量軸承的靜態(tài)偏位角、靜剛度及摩擦轉(zhuǎn)矩;應(yīng)用最小二乘法與線性疊加法建立軸承動特性系數(shù)提取模型,測試了軸承在動態(tài)擾動下的剛度和阻尼系數(shù)、軸心軌跡。在轉(zhuǎn)子靜止?fàn)顟B(tài)下對箔片的動特性系數(shù)也進行了測量,并與軸承的對應(yīng)項進行比較。通過對實驗結(jié)果的分析,研究了激振頻率、靜態(tài)載荷及軸頸轉(zhuǎn)速對軸承動態(tài)性能的影響。實驗結(jié)果表明,軸承的靜態(tài)偏位角、摩擦轉(zhuǎn)矩受靜載荷影響較大,激振頻率、軸頸轉(zhuǎn)速及靜態(tài)載荷對軸承的動特性系數(shù)及軸心渦動影響顯著。通過實驗研究所得箔片靜剛度、動剛度以及軸承動特性數(shù)據(jù)可為新型徑向波箔軸承的設(shè)計提供一些重要參考。
[Abstract]:As the successor of the latest generation of traditional pneumatic hydrodynamic bearings, wave foil bearings are widely used in modern rotating machinery with its high speed, high bearing capacity and good stability. With the rapid development of science and technology. The service requirement of the foil bearing is becoming higher and higher, and the ability of resisting the disturbance of the bearing is higher and higher. The new type of foil bearing is adjusted through the foil structure. The comprehensive performance of the bearing has been improved. In this paper, the experimental research on the dynamic characteristics of a new type of split foil bearing has been carried out, and the experimental bench has been established. The influence of different disturbance conditions on the dynamic characteristics of bearing is studied. The deformation analysis model of wave foil is established by using multi-degree-of-freedom beam element under the condition of friction, and the static deformation of foil is obtained by solving the model. At the same time, a foil static stiffness test bench was designed to test and compare the influence of different materials, structure and fixed ways on the static stiffness of foil. The experimental results are compared with the theoretical results. The results show that the material, structure and fixing mode of foil have great influence on its static stiffness. The calculated results of the static stiffness model are consistent with the experimental data. The dynamic and static characteristics of the radial dynamic wave foil bearing are improved and the foil bearing with different materials and structures is selected as the research object. The static and dynamic performances of the bearing are tested. The deflection angle and stiffness of the bearing are calculated and the static deflection angle, static stiffness and friction torque of the bearing are measured experimentally. The dynamic coefficient extraction model of bearing is established by least square method and linear superposition method. The stiffness and damping coefficient of bearing under dynamic disturbance are tested. The dynamic characteristic coefficient of foil is also measured in the rotor static state, and compared with the corresponding term of bearing. The exciting frequency is studied by analyzing the experimental results. The influence of static load and journal speed on the dynamic performance of bearing. The experimental results show that the static deflection angle and friction torque of the bearing are greatly affected by static load, and the exciting frequency is greatly affected by the static deflection angle and friction torque of the bearing. The influence of journal speed and static load on the dynamic characteristic coefficient and axial vortex of bearing is significant. The static stiffness of foil is obtained by experiment. The data of dynamic stiffness and bearing dynamic characteristics can provide some important references for the design of new radial wave foil bearings.
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH133.3

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