本文關(guān)鍵詞：基于LuGre模型的滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)滑片與滑槽摩擦特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：葉片式旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)以其體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和動(dòng)平衡性能好等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。然而,機(jī)械效率低、易磨損部件多等問題卻成了制約該類壓縮機(jī)發(fā)展的首要問題。因此,研究并且掌握其主要部件的運(yùn)行規(guī)律、力學(xué)行為以及摩擦特性對(duì)提高整機(jī)效率、減小摩擦磨損、減振降噪、提高整機(jī)可靠性等都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文以滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)滑片為研究對(duì)象,通過對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模與仿真,得到了滑片在一個(gè)工作周期內(nèi)所受氣體壓力、伸出長(zhǎng)度、速度隨偏心輪軸轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律�；谝陨弦�(guī)律,對(duì)原有的LuGre摩擦模型進(jìn)行修正,建立了滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)滑片與滑槽的LuGre摩擦模型；設(shè)計(jì)了一套能夠模擬變化氣體力的摩擦力測(cè)試系統(tǒng),并分別搭建了測(cè)試系統(tǒng)的硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)。通過摩擦力測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試得到不同速度下的摩擦力值及預(yù)滑移階段的摩擦力值,依據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù),利用自適應(yīng)權(quán)重粒子群優(yōu)化算法辨識(shí)出LuGre摩擦模型的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)參數(shù),獲得一種能夠表征滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)滑片周期性變化摩擦的LuGre摩擦模型,論文還對(duì)模型的準(zhǔn)確性進(jìn)行了驗(yàn)證。本文主要研究工作如下：(1)對(duì)現(xiàn)有的幾種重要的動(dòng)、靜摩擦模型進(jìn)行分析,結(jié)合滾動(dòng)活塞式壓縮機(jī)的工作特點(diǎn)、滑片的運(yùn)動(dòng)特性、力學(xué)特性以及Lugre摩擦模型的優(yōu)點(diǎn),選用Lugre摩擦模型來描述滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)滑片與滑槽的摩擦特性。(2)對(duì)滑片的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及滑片的力學(xué)特性做了理論分析與仿真,為后續(xù)實(shí)驗(yàn)提供理論依據(jù)。針對(duì)滑片在工作中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及其力學(xué)特點(diǎn),對(duì)原有的LuGre摩擦模型進(jìn)行修正,建立一種能夠表征滑片與滑槽間周期性摩擦的LuGre摩擦模型。(3)設(shè)計(jì)了一套能夠模擬變化氣體力的摩擦力測(cè)試系統(tǒng),并詳細(xì)描述了測(cè)試系統(tǒng)組成及其測(cè)試原理。設(shè)計(jì)、加工并搭建了摩擦力測(cè)試系統(tǒng)硬件平臺(tái)。設(shè)計(jì)的軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了各種測(cè)試參數(shù)的選擇和設(shè)置以及數(shù)據(jù)的采集、實(shí)時(shí)顯示、濾波處理、回放、保存、錯(cuò)誤提示等。(4)對(duì)摩擦力測(cè)試中的躍動(dòng)現(xiàn)象和重復(fù)性不佳等問題做了理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,依據(jù)測(cè)試步驟測(cè)試得到滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)滑片摩擦力——速度曲線及滑片摩擦力——預(yù)滑移位移曲線。利用自適應(yīng)權(quán)重粒子群優(yōu)化算法辨識(shí)出LuGre模型的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)參數(shù),即σ0=3.90625×105N/m,σ1=589.8N·S/m, σ2=0.0352N·S/mm,μc=0.15,μs=0.25,vs=2.6mm/s。(5)將LuGre摩擦模型理論輸出值和實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性。分析總結(jié)了滑片的摩擦特性。(6)對(duì)整個(gè)研究過程做了總結(jié)和展望,對(duì)后續(xù)研究提出合理有益的建議。
【關(guān)鍵詞】：滾動(dòng)活塞壓縮機(jī) 摩擦特性 LuGre摩擦模型 參數(shù)辨識(shí) 自適應(yīng)權(quán)重PSO
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH45
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-18
• 1.1 引言12-13
• 1.2 壓縮機(jī)減摩技術(shù)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本課題的研究?jī)?nèi)容、思路及研究路線15-17
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容15-16
• 1.3.2 研究思路16-17
• 1.4 本章小結(jié)17-18
• 第二章 摩擦模型分析及選擇18-31
• 2.1 摩擦特性18-21
• 2.1.1 摩擦定律18-19
• 2.1.2 摩擦特性19-21
• 2.2 摩擦模型21-29
• 2.2.1 靜態(tài)摩擦模型21-25
• 2.2.2 動(dòng)態(tài)摩擦模型25-29
• 2.3 壓縮機(jī)滑片與滑槽運(yùn)動(dòng)副的摩擦模型選擇29
• 2.4 本章小結(jié)29-31
• 第三章 滑片動(dòng)力學(xué)分析及LuGre摩擦模型建立31-46
• 3.1 滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)工作原理31-32
• 3.2 滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)工作腔容積與壓力計(jì)算及數(shù)值仿真32-36
• 3.2.1 工作腔容積計(jì)算32-35
• 3.2.2 工作腔壓力計(jì)算35-36
• 3.3 滑片運(yùn)動(dòng)分析及數(shù)值仿真36-39
• 3.4 滑片力學(xué)分析及數(shù)值仿真39-42
• 3.5 滑片與滑槽運(yùn)動(dòng)副LuGre模型的建立42-44
• 3.5.1 模型參數(shù)分析42-43
• 3.5.2 模型建立43-44
• 3.6 壓縮機(jī)幾何參數(shù)確定44-45
• 3.7 本章小結(jié)45-46
• 第四章 摩擦力測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與硬件平臺(tái)搭建46-55
• 4.1 摩擦力測(cè)試系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)46-49
• 4.1.1 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)46-48
• 4.1.2 系統(tǒng)測(cè)試原理48-49
• 4.2 測(cè)試系統(tǒng)硬件平臺(tái)49-51
• 4.2.1 測(cè)試系統(tǒng)硬件選型49-50
• 4.2.2 運(yùn)動(dòng)模擬裝置加工50-51
• 4.2.3 硬件平臺(tái)搭建51
• 4.3 測(cè)試實(shí)驗(yàn)加載51-54
• 4.4 本章小結(jié)54-55
• 第五章 摩擦力測(cè)試系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)55-68
• 5.1 系統(tǒng)功能需求分析55-56
• 5.2 采樣頻率及測(cè)量接線方式56-58
• 5.2.1 采樣頻率56
• 5.2.2 測(cè)量接線方式56-58
• 5.3 測(cè)試系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)58-63
• 5.3.1 采集卡及其配置安裝調(diào)試58-59
• 5.3.2 軟件設(shè)計(jì)59-63
• 5.4 控制模塊設(shè)計(jì)63-67
• 5.4.1 測(cè)控順序及控制器的選擇63-64
• 5.4.2 電子齒輪設(shè)定64-65
• 5.4.3 控制程序設(shè)計(jì)與寫入65-67
• 5.5 本章小結(jié)67-68
• 第六章 滑片與滑槽摩擦力實(shí)驗(yàn)研究68-83
• 6.1 測(cè)試分析68-70
• 6.1.1 躍動(dòng)現(xiàn)象分析68-70
• 6.1.2 重復(fù)性不佳分析70
• 6.2 系統(tǒng)測(cè)試步驟70-72
• 6.3 摩擦力測(cè)試72-73
• 6.4 自適應(yīng)權(quán)重粒子群算法73-74
• 6.4.1 PSO算法73-74
• 6.4.2 自適應(yīng)權(quán)重PSO算法74
• 6.5 參數(shù)辨識(shí)74-79
• 6.6 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證79-81
• 6.7 摩擦特性分析81-82
• 6.8 本章小結(jié)82-83
• 第七章 總結(jié)與展望83-86
• 7.1 總結(jié)83-84
• 7.2 展望84-86
• 參考文獻(xiàn)86-91
• 致謝91-92
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)位論文及獲取專利目錄92

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 劉麗蘭;劉宏昭;吳子英;王忠民;;機(jī)械系統(tǒng)中摩擦模型的研究進(jìn)展[J];力學(xué)進(jìn)展;2008年02期

2 丁千;翟紅梅;;機(jī)械系統(tǒng)摩擦動(dòng)力學(xué)研究進(jìn)展[J];力學(xué)進(jìn)展;2013年01期

  本文關(guān)鍵詞：基于LuGre模型的滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)滑片與滑槽摩擦特性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：303283