【摘要】：磁懸浮軸承系統(tǒng)通常采用滾動(dòng)軸承作為保護(hù)軸承。本文基于傳熱學(xué)、滾動(dòng)軸承摩擦學(xué)以及轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)等理論,建立了一種新型保護(hù)軸承(用兩個(gè)滾動(dòng)軸承組成的保護(hù)軸承)的熱學(xué)模型,通過(guò)建立熱傳遞方程,計(jì)算軸承的摩擦熱和溫度分布,研究新型保護(hù)軸承的熱學(xué)特性。研究?jī)?nèi)容包括:建立了雙層滾動(dòng)軸承的熱傳遞模型,推導(dǎo)了熱傳遞阻抗和熱傳遞方程,計(jì)算了新型滾動(dòng)軸承在普通運(yùn)轉(zhuǎn)條件下達(dá)到熱平衡時(shí)的溫度分布;研究了不同結(jié)構(gòu)、載荷、轉(zhuǎn)速、潤(rùn)滑劑粘度、材料屬性等參數(shù)對(duì)軸承溫升的影響,并對(duì)比了其與普通軸承在相同工況下的熱學(xué)特性;將該新型滾動(dòng)軸承運(yùn)用于磁懸浮軸承系統(tǒng),建立了轉(zhuǎn)子跌落不同結(jié)構(gòu)保護(hù)軸承的模型,分析了轉(zhuǎn)子跌落后保護(hù)軸承的發(fā)熱與溫升情況;建立試驗(yàn)臺(tái),實(shí)際測(cè)量軸承的溫升,研究不同結(jié)構(gòu)形式和潤(rùn)滑參數(shù)條件對(duì)于軸承熱學(xué)特性的影響,探討可以降低發(fā)熱的主要措施。通過(guò)對(duì)新型保護(hù)軸承熱學(xué)特性的理論分析、參數(shù)計(jì)算和試驗(yàn)驗(yàn)證,研究結(jié)果表明:雙層滾動(dòng)軸承的徑向載荷和內(nèi)圈轉(zhuǎn)速直接影響軸承摩擦力矩的大小進(jìn)而影響軸承的發(fā)熱,在相同工況下雙層滾動(dòng)軸承比普通滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈溫升要小5%到20%,外圈溫升要小10%到30%;結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑劑粘度、材料的熱學(xué)性能對(duì)軸承內(nèi)外圈溫度分布影響較大,潤(rùn)滑劑的填裝量在軸承空間的1/3,采用Z型結(jié)構(gòu)、鋁制中圈、陶瓷滾動(dòng)體等可以使軸承在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下獲得較好的熱學(xué)特性和較低的溫升;在跌落試驗(yàn)中,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、不平衡量等對(duì)跌落后的溫升影響較大,應(yīng)用雙層保護(hù)軸承比單層保護(hù)軸承的溫升要小10%到40%。
【圖文】：

無(wú)機(jī)械接觸及因接觸產(chǎn)生的疲勞、潤(rùn)滑及溫升等問(wèn)題；2.可以通過(guò)調(diào)整主動(dòng)磁懸浮軸承系統(tǒng)的剛度與阻尼來(lái)控制轉(zhuǎn)子的實(shí)時(shí)位置。圖 1.1 磁懸浮軸承結(jié)構(gòu)示意圖1.1.2 保護(hù)軸承介紹磁懸浮軸承受可控電磁力支承而懸浮，有可能出現(xiàn)失效的情況。一旦失效或受到很大擾動(dòng)導(dǎo)致剛度不足以支承轉(zhuǎn)子懸浮時(shí)，高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子就將與磁懸浮軸承發(fā)生碰撞，從而損壞磁懸浮軸承系統(tǒng)。因此對(duì)于磁懸浮軸承系統(tǒng)也需要一套輔助的保護(hù)軸承，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 1.2。在通常運(yùn)

磁懸浮軸承保護(hù)軸承圖 1.2 保護(hù)軸承結(jié)構(gòu)示意圖至關(guān)重要的，它是避免磁懸浮軸承因失效而導(dǎo)致承的性能在很大程度上決定了整個(gè)磁懸浮軸承系承大致可以分為兩類：滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承，其因?yàn)檩S頸與軸承之間是滑動(dòng)摩擦，其摩擦系數(shù)相造成滑動(dòng)軸承的可靠性降低，因此在一定的高速前磁軸承系統(tǒng)中應(yīng)用最多的軸承形式，在結(jié)構(gòu)上但由于軸頸與滾動(dòng)軸承內(nèi)圈為滾動(dòng)摩擦，其發(fā)熱承的內(nèi)圈可以很快地加速至轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，可以消軸承系統(tǒng)都運(yùn)行于高速及超高速情況下；一旦磁后，首先接觸到的是保護(hù)軸承的內(nèi)圈，，碰撞力引迅速增加從而導(dǎo)致熱量的增加。普通滾動(dòng)軸承經(jīng)甚至引起由于保護(hù)軸承沒(méi)有起到保護(hù)作用而導(dǎo)致
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TH133.33

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 魏鵬;高速轉(zhuǎn)子跌落在保護(hù)軸承上的碰撞力研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2708553