油潤滑多葉波箔型箔片軸承動(dòng)力學(xué)特性研究
發(fā)布時(shí)間:2017-03-19 22:07
本文關(guān)鍵詞:油潤滑多葉波箔型箔片軸承動(dòng)力學(xué)特性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:由于其彈性表面,與傳統(tǒng)軸承相比,箔片軸承具有諸多優(yōu)點(diǎn),已被應(yīng)用到航空航天等領(lǐng)域中。但是,針對箔片軸承的研究多以氣體潤滑為主,而在某些特定環(huán)境中,不得不以油作為潤滑流體時(shí),對油潤滑箔片軸承的研究就顯得很有必要。結(jié)合多葉箔片軸承和波箔型箔片軸承的結(jié)構(gòu)形式,本文提出了新型的油潤滑多葉波箔型箔片軸承的結(jié)構(gòu)。本文主要研究計(jì)算分析油潤滑多葉波箔型箔片軸承的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性,并搭建了試驗(yàn)臺(tái),測量并識(shí)別所設(shè)計(jì)軸承的動(dòng)態(tài)系數(shù),與理論計(jì)算進(jìn)行分析對比。首先,對油潤滑多葉波箔型箔片軸承進(jìn)行物理建模。分析所設(shè)計(jì)油潤滑多葉波箔型箔片軸承的幾何結(jié)構(gòu),建立了油膜厚度表達(dá)公式,同時(shí)推導(dǎo)了油潤滑多葉波箔型箔片軸承的雷諾方程,并通過有限差分法和松弛迭代法進(jìn)行耦合求解,與相關(guān)文獻(xiàn)對比驗(yàn)證數(shù)值方法和程序的正確性。結(jié)果表明,本章所采用的建模和仿真算法能夠較好的描述軸承油膜的流動(dòng)特性。其次,通過耦合求解雷諾方程和箔片變形方程,獲得了多葉波箔型箔片軸承的靜態(tài)特性,分析了轉(zhuǎn)速、偏心率、偏位角、箔片厚度等對軸承靜態(tài)特性的影響,并獲得箔片軸承的平衡半圓。最后通過小擾動(dòng)法獲得了軸承的八個(gè)動(dòng)力學(xué)系數(shù)。然后,根據(jù)計(jì)算獲得的八個(gè)軸承動(dòng)力學(xué)系數(shù),建立了油潤滑多葉波箔型箔片軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的實(shí)際模型。采用有限單元法,計(jì)算獲得系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速和不平衡響應(yīng)。獲得了箔片軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速,同時(shí)計(jì)算滾動(dòng)軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速,驗(yàn)證了試驗(yàn)采用轉(zhuǎn)子為剛性轉(zhuǎn)子。最后,設(shè)計(jì)加工軸承以及動(dòng)態(tài)參數(shù)測量試驗(yàn)臺(tái),測量兩組互不相關(guān)的數(shù)據(jù)通過識(shí)別算法進(jìn)行處理獲得實(shí)際設(shè)計(jì)軸承的動(dòng)態(tài)系數(shù),并與理論計(jì)算進(jìn)行分析對比。分析誤差產(chǎn)生原因。
【關(guān)鍵詞】:油潤滑多葉波箔型箔片軸承 靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性 軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng) 箔片軸承動(dòng)態(tài)特性研究試驗(yàn)臺(tái) 識(shí)別算法
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TH133.3
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第1章 緒論8-20
- 1.1 課題背景及研究的目的和意義8-9
- 1.2 箔片軸承的幾個(gè)結(jié)構(gòu)類型9-14
- 1.3 油潤滑波箔型箔片軸承研究現(xiàn)狀14-19
- 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀14-18
- 1.3.2 國內(nèi)研究進(jìn)展18-19
- 1.4 本文的主要研究內(nèi)容19-20
- 第2章 油潤滑多葉波箔型箔片軸承物理建模20-27
- 2.1 引言20
- 2.2 多葉波箔型箔片軸承幾何結(jié)構(gòu)及工作原理20-21
- 2.3 油潤滑多葉波箔型箔片軸承數(shù)值計(jì)算21-25
- 2.3.1 油潤滑多葉波箔型箔片軸承雷諾方程21-22
- 2.3.2 雷諾方程的差分形式22-24
- 2.3.3 油膜邊界條件24
- 2.3.4 油潤滑多葉波箔型箔片軸承數(shù)值求解24-25
- 2.4 計(jì)算結(jié)果分析驗(yàn)證25-26
- 2.5 本章小結(jié)26-27
- 第3章 油潤滑多葉波箔型箔片軸承特性分析27-52
- 3.1 引言27
- 3.2 油潤滑多葉波箔型箔片軸承靜態(tài)特性計(jì)算分析27-45
- 3.2.1 油潤滑圓柱瓦軸承靜態(tài)特性分析27-29
- 3.2.2 油潤滑單波箔箔片軸承靜態(tài)特性29-32
- 3.2.3 油潤滑雙波箔箔片軸承靜態(tài)特性32-42
- 3.2.4 油潤滑雙波箔箔片軸承平衡半圓42-45
- 3.3 油潤滑多葉波箔型箔片軸承動(dòng)態(tài)特性計(jì)算分析45-50
- 3.3.1 雷諾方程的小擾動(dòng)處理45-47
- 3.3.2 箔片變形與油膜厚度及壓力的關(guān)系47-48
- 3.3.3 數(shù)值求解邊界條件48-49
- 3.3.4 剛度阻尼系數(shù)49-50
- 3.4 油潤滑多葉波箔型箔片軸承動(dòng)態(tài)特性分析50-51
- 3.5 本章小結(jié)51-52
- 第4章 油潤滑多葉波箔型箔片軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)特性分析52-59
- 4.1 引言52
- 4.2 油潤滑多葉波箔型箔片軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速分析52-57
- 4.2.1 箔片軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)頻率方程52-54
- 4.2.2 單元節(jié)點(diǎn)的劃分54-55
- 4.2.3 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算55-57
- 4.3 滾動(dòng)軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速57-58
- 4.3.1 單元節(jié)點(diǎn)的劃分57-58
- 4.3.2 滾動(dòng)軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速58
- 4.4 本章小結(jié)58-59
- 第5章 油潤滑多葉波箔型箔片軸承特性試驗(yàn)研究59-73
- 5.1 引言59
- 5.2 多葉波箔型箔片軸承動(dòng)力學(xué)系數(shù)測量試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)59-66
- 5.2.1 剛性轉(zhuǎn)子支撐方式設(shè)計(jì)60-61
- 5.2.2 軸承的安裝及調(diào)節(jié)61-62
- 5.2.3 轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)62-63
- 5.2.4 軸承加載系統(tǒng)63
- 5.2.5 數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)63-65
- 5.2.6 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和初步處理系統(tǒng)65-66
- 5.3 多葉波箔型箔片軸承動(dòng)力學(xué)系數(shù)試驗(yàn)識(shí)別算法66-67
- 5.4 多葉波箔型箔片軸承動(dòng)力學(xué)系數(shù)試驗(yàn)研究67-72
- 5.4.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的選取以及傅里葉變換68-71
- 5.4.2 試驗(yàn)研究激振頻率對軸承動(dòng)態(tài)系數(shù)的影響71-72
- 5.5 本章小結(jié)72-73
- 結(jié)論73-75
- 參考文獻(xiàn)75-79
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果79-81
- 致謝81
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條
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本文關(guān)鍵詞:油潤滑多葉波箔型箔片軸承動(dòng)力學(xué)特性研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):256669
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