【摘要】： 流體動(dòng)壓潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承廣泛應(yīng)用于高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械中轉(zhuǎn)子的支承,其動(dòng)態(tài)特性對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力特性有非常顯著的影響,隨著旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)速的提高,這種影響更為顯著。因此,為了優(yōu)化和提升現(xiàn)有高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械的動(dòng)態(tài)特性,進(jìn)行高速滑動(dòng)軸承及其轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的研究十分必要。本文圍繞高速滑動(dòng)軸承及其支承的轉(zhuǎn)子系統(tǒng),對(duì)滑動(dòng)軸承的靜動(dòng)態(tài)特性、滑動(dòng)軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力特性進(jìn)行理論研究,并對(duì)高速轉(zhuǎn)子系統(tǒng)選用和設(shè)計(jì)合適的支承結(jié)構(gòu)提供依據(jù)。分析了不同工況參數(shù)和軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)滑動(dòng)軸承及轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)特性的影響,開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的計(jì)算分析程序,并以某滑動(dòng)軸承支承的高速轉(zhuǎn)子系統(tǒng)為例進(jìn)行分析驗(yàn)證。 論文首先對(duì)滑動(dòng)軸承的靜態(tài)特性進(jìn)行研究。基于半步長(zhǎng)有限差分法,針對(duì)經(jīng)典雷諾方程采用雷諾邊界條件進(jìn)行分析求解,得到了滑動(dòng)軸承的油膜壓力、承載力、偏位角、端泄流量和摩擦力,并分析了寬徑比和偏心率對(duì)各項(xiàng)靜特性的影響;在考慮粘溫效應(yīng)后,聯(lián)立雷諾方程、粘溫方程,采用步進(jìn)法對(duì)能量方程進(jìn)行分析求解,得到了油膜溫度場(chǎng)分布,并分析了粘溫效應(yīng)對(duì)滑動(dòng)軸承各項(xiàng)靜特性的影響。 研究了滑動(dòng)軸承由于受到擾動(dòng)而產(chǎn)生的動(dòng)特性,針對(duì)非定常雷諾方程,采用壓力擾動(dòng)法得到了滑動(dòng)軸承的動(dòng)態(tài)特性系數(shù),得到了結(jié)構(gòu)和工況參數(shù)對(duì)滑動(dòng)軸承剛度、阻尼系數(shù)的影響規(guī)律;針對(duì)由滑動(dòng)軸承交叉剛度和負(fù)阻尼引起的軸承失穩(wěn)運(yùn)動(dòng),分析了其失穩(wěn)機(jī)理,對(duì)單圓盤(pán)軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的失穩(wěn)轉(zhuǎn)速進(jìn)行分析求解,并研究了滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)和工況參數(shù)對(duì)失穩(wěn)轉(zhuǎn)速的影響。 研究了滑動(dòng)軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力特性,采用Riccati傳遞矩陣法對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速、振型和不平衡響應(yīng)進(jìn)行求解,開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的計(jì)算程序,通過(guò)算例進(jìn)行驗(yàn)證。采用本程序,對(duì)某微型燃?xì)廨啓C(jī)高速滑動(dòng)軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)分析,得到了其臨界轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的振型,以及其對(duì)不平衡量的敏感程度,初步分析了其在工作過(guò)程中可能出現(xiàn)強(qiáng)烈振動(dòng)而無(wú)法正常工作的原因。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類(lèi)號(hào)】：TH133.31
【圖文】：

圖 1-1 滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)示意圖研究現(xiàn)狀及分析承的動(dòng)態(tài)特性的研究現(xiàn)狀來(lái)說(shuō),油膜會(huì)影響轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)子不平衡所引起的振放大倍數(shù),同時(shí)還影響轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的穩(wěn)定特性。油膜在這阻尼的作用,可以簡(jiǎn)化成線性化的彈簧常數(shù)和阻尼特性,它問(wèn)題非常重要[ 3]。要識(shí)別油膜的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)就要求解動(dòng)軸承油膜壓力分布的過(guò)程，實(shí)際上就是針對(duì)不同形式的過(guò)程。雖然數(shù)十年來(lái)，已經(jīng)發(fā)展了許多求解方法，然的不可避免的眾多假設(shè)仍舊為它的有效應(yīng)用設(shè)置了很大障，著名的雷諾（Reynolds）方程問(wèn)世。雷諾方程描述了兩面幾何形狀、潤(rùn)滑油粘度與油膜壓力分布之間的關(guān)系，滑軸承研究的理論基礎(chǔ)[ 4]。3p h pρ

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文速度一半的場(chǎng)合,而這個(gè)條件在氣泡再形成的初級(jí)階段和潰滅的可能達(dá)到的。并且在動(dòng)載時(shí),由于油膜做非穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng),故邊界也是引入了溫度的影響,或軸承供油不足,或油膜中存在負(fù)壓力時(shí),雷合[ 5]，此后發(fā)展了質(zhì)量守恒邊界條件,簡(jiǎn)稱(chēng)JFO理論。JFO理論建形成邊界處質(zhì)量守恒的基礎(chǔ)上,認(rèn)為整個(gè)潤(rùn)滑區(qū)可分為兩個(gè)部分:區(qū)。JFO理論也是對(duì)雷諾邊界條件的一種提高,因?yàn)樗粌H提供且提供了油膜再形成條件[ 6]，然而在實(shí)際情況下質(zhì)量守恒邊界困難的。軸承的動(dòng)態(tài)特性用油膜的 8 個(gè)線性動(dòng)力系數(shù)來(lái)表示，其中的 44 個(gè)是阻尼系數(shù)，如圖 1-2 所示，圖 1-2 中a)圖為原始結(jié)構(gòu)圖，化為等效為剛度阻尼后的模型。這些動(dòng)力系數(shù)表達(dá)了油膜的動(dòng)移與速度之間的定量關(guān)系[ 7]。

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 謝帆;船用汽輪機(jī)圓瓦滑動(dòng)軸承油膜力激勵(lì)特性研究[D];上海交通大學(xué);2012年

2 祝漢婷;人字槽動(dòng)壓滑動(dòng)軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性研究[D];天津大學(xué);2012年

3 林圣強(qiáng);滑動(dòng)軸承油膜厚度對(duì)轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性和振動(dòng)的影響[D];東北電力大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2732703