【摘要】： 滑動(dòng)軸承廣泛應(yīng)用于能源、航空航天等工程技術(shù)領(lǐng)域,滑動(dòng)軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的穩(wěn)定性及動(dòng)力學(xué)特性與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)密切相關(guān)。目前有關(guān)滑動(dòng)軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究大都以系統(tǒng)的名義尺寸進(jìn)行,并未考慮制造誤差對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。實(shí)際上滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)的各種誤差對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)是有影響的,而轉(zhuǎn)子在加工過程中的制造誤差也是客觀存在的,因此考慮誤差對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定性影響的研究很有必要。本文主要研究圓度誤差對滑動(dòng)軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。 文中首先建立了帶圓度誤差的滑動(dòng)軸承油膜力力學(xué)模型,并采用有限差分法求解雷諾方程,得到滑動(dòng)軸承的油膜壓力,然后通過積分求得油膜的承載力。根據(jù)牛頓定律,由油膜承載力得到軸頸在任意位置的加速度、速度及位移,再由位移得到滑動(dòng)軸承的軸心軌跡。根據(jù)軸心軌跡發(fā)散與收斂的條件求得該滑動(dòng)軸承的臨界轉(zhuǎn)速。但此時(shí)得到的臨界轉(zhuǎn)速只是具體參數(shù)下得到的結(jié)果,不具有普遍意義。最后運(yùn)用徐武彬教授提出的無量綱運(yùn)行參數(shù)op得到穩(wěn)定性臨界曲線,此結(jié)果具備普遍性意義。為驗(yàn)證此理論分析結(jié)果的正確性,專門搭建了滑動(dòng)軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。實(shí)驗(yàn)臺(tái)基于LabVIEW信號(hào)采集系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)轉(zhuǎn)速、軸心軌跡、頻譜及軸振振幅等信號(hào)的實(shí)時(shí)測量與保存。同時(shí)加工了四根圓度誤差不同的橢圓軸,以驗(yàn)證圓度誤差對滑動(dòng)軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。 論文的最后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了上述理論的正確性,分析比較實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后認(rèn)為,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果相符。最終結(jié)果表明:滑動(dòng)軸承轉(zhuǎn)軸的圓度誤差對滑動(dòng)軸承的穩(wěn)定性有明顯影響,特別是在系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)的偏心率較小的時(shí)候,圓度誤差越大系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速越高。 這一結(jié)果將對滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)具有一定指導(dǎo)意義,同時(shí)也可作為對滑動(dòng)軸承穩(wěn)定性判別的依據(jù),對滑動(dòng)軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的故障診斷有一定的參考價(jià)值。
【圖文】：

徑向滑動(dòng)軸承和推力滑動(dòng)軸承。根據(jù)潤滑膜的形成原理不同分為：靜壓滑動(dòng)軸承和動(dòng)壓滑動(dòng)軸承。本論文研究對象為動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承。如圖2-1所示，由流體動(dòng)力學(xué)知識(shí)可知，當(dāng)兩相對運(yùn)動(dòng)的液體表面滿足如下三個(gè)條件時(shí)，將形成高于環(huán)境壓力的連續(xù)的壓力油膜：（1）相對運(yùn)動(dòng)的兩表面間必須形成收斂的楔形間隙；（2）被油膜分開的表面必須有一定的相對運(yùn)動(dòng)速度，其運(yùn)動(dòng)方向必須使?jié)櫥陀纱罂诹鬟M(jìn)，，從小口流出；（3）潤滑油必須有一定黏度，供油要充分。圖 2-1 油膜壓力形成條件Figure 2-1 The preconditions of forming oil-film pressure

不同且不同心，這樣就在軸與軸瓦之間形成了收斂的楔形空間，這個(gè)間隙充滿液壓油，軸以一定轉(zhuǎn)速開始旋轉(zhuǎn)，此時(shí)就具備了油膜壓力形成的三個(gè)必須條件。穩(wěn)定運(yùn)行后，軸與軸瓦間油膜的壓力將轉(zhuǎn)軸托起，工作原理示意如圖2-2.2.1.2 雷諾方程介紹由上述滑動(dòng)軸承的工作原理可知，潤滑油膜的形成是滑動(dòng)軸承能正常工作的基本條件，影響潤滑膜形成的因素有潤滑方式、運(yùn)動(dòng)副相對運(yùn)動(dòng)速度、潤滑劑的物理性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)副表面的粗糙度等。描述潤滑油膜壓力規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式稱為雷諾方程。雷諾方程的推導(dǎo)過程較繁瑣，在此不再列出，有關(guān)其詳細(xì)推導(dǎo)過程可參考文獻(xiàn)[56]， 本論文只列出Reynolds方程，并解釋其物理意義，這對論文后續(xù)研究很重要。在滿足以下幾個(gè)假設(shè)的前提下，Reynolds方程可適當(dāng)簡化，(1) 油膜厚度較其長度來說是十分小的
【學(xué)位授予單位】：廣西工學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TH133.33

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2711565