高速滑動軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)穩(wěn)定性分析與試驗驗證
本文關(guān)鍵詞:高速滑動軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)穩(wěn)定性分析與試驗驗證,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著工業(yè)的發(fā)展,旋轉(zhuǎn)機械的轉(zhuǎn)速越來越高、負載不斷增加,性能要求越來越高,滾動軸承性能可能達不到設(shè)計要求,此時滑動軸承以其承載能力強、動壓油膜能承受一定的沖擊等優(yōu)勢成為設(shè)計人員的首選。但是當機器高速運行時,滑動軸承動壓油膜的渦動可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)子系統(tǒng)產(chǎn)生振動。振動往往會產(chǎn)生噪音,造成能量損失,進而降低旋轉(zhuǎn)機械的效率;嚴重的可能會造成破壞性的后果。因此,高速滑動軸承?轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)穩(wěn)定性分析以及如何優(yōu)化、監(jiān)測高速滑動軸承?轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)穩(wěn)定性成為研制高速傳動系統(tǒng)的重要課題。本文以高速減速齒輪箱為研究對象,首先對滑動軸承的動靜態(tài)特性分析,然后根據(jù)動力學(xué)原理,對高速滑動軸承?轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進行動力學(xué)穩(wěn)定性分析,并計算轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速。最后,對該高速齒輪箱進行動力學(xué)仿真和振動測試試驗,驗證高速滑動軸承?轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)穩(wěn)定性和傳動系統(tǒng)整體的動力學(xué)性能。主要研究內(nèi)容如下:(1)根據(jù)工程流體力學(xué)的相關(guān)理論,分析滑動軸承的動靜態(tài)特性,并根據(jù)動壓油膜的邊界條件得出動態(tài)油膜力以及滑動軸承的剛度矩陣和阻尼矩陣;(2)滑動軸承動壓油膜力是引起高速滑動軸承?轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運動失穩(wěn)的主要原因,因此對動壓油膜引起的失穩(wěn)運動進行理論分析;(3)基于集中質(zhì)量法,將高速滑動軸承?轉(zhuǎn)子系統(tǒng)簡化為多圓盤轉(zhuǎn)子系統(tǒng),并根據(jù)轉(zhuǎn)子動力學(xué)的相關(guān)理論,考慮軸承座的剛度、滑動軸承動壓油膜的剛度矩陣和陀螺效應(yīng)的影響,得出該轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的剛度矩陣和質(zhì)量矩陣,建立轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運動微分方程;(4)對于高速滑動軸承?轉(zhuǎn)子系統(tǒng),陀螺效應(yīng)對其臨界轉(zhuǎn)速影響較大,綜合考慮陀螺效應(yīng)和滑動軸承支承剛度的影響,求解該轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速,并分析臨界轉(zhuǎn)速對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)變化的敏感性;(5)根據(jù)綜合模態(tài)法,運用動力學(xué)軟件對減速齒輪箱進行動力學(xué)分析,通過虛擬傳感器監(jiān)測高速軸的振動情況。最后通過振動測試裝置,對減速齒輪箱進行振動測試試驗,驗證高速轉(zhuǎn)子的動力學(xué)穩(wěn)定性及整個系統(tǒng)的動力學(xué)特性正確性。
【關(guān)鍵詞】:滑動軸承 動靜態(tài)特性 穩(wěn)定性 臨界轉(zhuǎn)速 振動測試
【學(xué)位授予單位】:湘潭大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TH113
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-14
- 1.1 課題來源9
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢9-11
- 1.2.1 滑動軸承國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
- 1.2.2 高速滑動軸承?轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)分析國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
- 1.3 研究意義及主要研究方法11-12
- 1.3.1 本課題研究的意義11-12
- 1.3.2 本課題主要研究方法12
- 1.4 本文的研究內(nèi)容12-14
- 第2章 滑動軸承動靜態(tài)特性分析14-29
- 2.1 滑動軸承動壓潤滑原理14-16
- 2.1.1 雷諾方程14-16
- 2.2 滑動軸承靜態(tài)特性16-25
- 2.2.1 無限寬滑動軸承靜態(tài)特性16-20
- 2.2.2 短滑動軸承靜態(tài)特性20-21
- 2.2.3 有限寬滑動軸承的靜態(tài)特性21-25
- 2.3 滑動軸承動態(tài)特性25-28
- 2.3.1 基于二維雷諾方程滑動軸承動態(tài)油膜力25-28
- 2.4 本章小結(jié)28-29
- 第3章 高速滑動軸承?轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)系統(tǒng)穩(wěn)定性29-51
- 3.1 油膜力失穩(wěn)分析29-39
- 3.1.1 油膜力失穩(wěn)機理29-37
- 3.1.2 高速滑動軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)失穩(wěn)敏感性分析37-39
- 3.2 陀螺效應(yīng)對高速轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速的影響39-46
- 3.2.1 陀螺效應(yīng)概述39-42
- 3.2.2 多圓盤轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速42-46
- 3.3 多轉(zhuǎn)子系統(tǒng)46-47
- 3.4 敏感性分析47-50
- 3.5 本章小結(jié)50-51
- 第4章 高速減速齒輪箱轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)分析51-55
- 4.1 高速減速齒輪箱模型51-52
- 4.2 高速轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)分析52-53
- 4.3 高速滑動軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)特性監(jiān)測53-54
- 4.4 本章小結(jié)54-55
- 第5章 高速滑動軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)仿真及試驗驗證55-68
- 5.1 動力學(xué)仿真軟件簡介55-56
- 5.2 動力學(xué)仿真建模原理56
- 5.3 動力學(xué)仿真模型建立56-59
- 5.4 高速滑動軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動測試試驗59-60
- 5.5 仿真結(jié)果與試驗結(jié)果分析60-67
- 5.6 本章小結(jié)67-68
- 第6章 結(jié)論與展望68-69
- 參考文獻69-72
- 致謝72-73
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況73
【共引文獻】
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本文關(guān)鍵詞:高速滑動軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)穩(wěn)定性分析與試驗驗證,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:340119
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