本文關(guān)鍵詞：SFD-滑動(dòng)軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：微型旋轉(zhuǎn)機(jī)械具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度高等特點(diǎn),在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)存在的異常振動(dòng)常常引發(fā)災(zāi)難性的事故。使用減震器是削減異常振動(dòng)的有效方法,而擠壓油膜阻尼器是應(yīng)用較為廣泛的一種減震器,它具有結(jié)構(gòu)緊湊,減震效果明顯等優(yōu)點(diǎn),能有效的解決由于振動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)失穩(wěn)問(wèn)題,確保設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行。但并不是任意一個(gè)擠壓油膜阻尼器都能起到減振作用和提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,針對(duì)不同的機(jī)械設(shè)備,需要合理的設(shè)計(jì)阻尼器參數(shù)以及調(diào)節(jié)該參數(shù)與系統(tǒng)參數(shù)之間的匹配程度,才能達(dá)到減振效果。為了填補(bǔ)擠壓油膜阻尼器在懸臂轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)應(yīng)用中的空白,本文以SFD-滑動(dòng)軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)為對(duì)象,綜合應(yīng)用理論分析和數(shù)值模擬方法對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng)和臨界轉(zhuǎn)速進(jìn)行研究,并且通過(guò)合理配置參數(shù)使系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)性能達(dá)到最佳狀態(tài),從而建立一套SFD-滑動(dòng)軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,以下為研究過(guò)程中得到的主要成果。(1)建立SFD-剛性轉(zhuǎn)軸滑動(dòng)軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)力學(xué)模型,給出了系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)微分方程組,利用數(shù)值方法求解方程組得到系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)和臨界轉(zhuǎn)速。研究結(jié)果表明:系統(tǒng)依次經(jīng)歷單周期運(yùn)動(dòng)、準(zhǔn)周期運(yùn)動(dòng)、混沌運(yùn)動(dòng);系統(tǒng)的一階臨界轉(zhuǎn)速為5250r/min。(2)建立SFD-柔性轉(zhuǎn)軸滑動(dòng)軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)力學(xué)模型,從系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)和臨界轉(zhuǎn)速兩方面與剛性轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)相對(duì)比。研究結(jié)果表明:柔性轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)依次經(jīng)歷單周期運(yùn)動(dòng)、準(zhǔn)周期運(yùn)動(dòng)、混沌運(yùn)動(dòng)、二倍周期運(yùn)動(dòng)、準(zhǔn)周期運(yùn)動(dòng)、混沌運(yùn)動(dòng),要比剛性轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)復(fù)雜得多。柔性轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)第一個(gè)共振區(qū)域出現(xiàn)在轉(zhuǎn)速為4890r/min,第二個(gè)共振區(qū)域出現(xiàn)在轉(zhuǎn)速為7735r/min。(3)基于SFD-柔性轉(zhuǎn)軸滑動(dòng)軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng),分析系統(tǒng)參數(shù)對(duì)固有頻率和振幅的影響,得到系統(tǒng)參數(shù)靈敏度。研究結(jié)果表明:軸承半徑間隙、軸承半徑、阻尼器半徑間隙和轉(zhuǎn)軸剛度系數(shù)的靈敏度值比較高,對(duì)臨界轉(zhuǎn)速和振幅影響較大。在優(yōu)化設(shè)計(jì)中,這四個(gè)參數(shù)選取是必不可少的。(4)在靈敏度分析的基礎(chǔ)上,采用遺傳算法對(duì)SFD-柔性轉(zhuǎn)軸滑動(dòng)軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),優(yōu)化目標(biāo)是在恒定轉(zhuǎn)速下使得系統(tǒng)的振幅最小。在恒定轉(zhuǎn)速為5730r/min(角速度為600rad/s)時(shí),通過(guò)優(yōu)化,振動(dòng)幅值從原來(lái)的4.059e-06m降至3.174e-06m,減小了21.8%。一階臨界轉(zhuǎn)速?gòu)?890r/min降至4775r/min;二階臨界轉(zhuǎn)速7735 r/min降至7450 r/min,工作轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)離了臨界轉(zhuǎn)速,通過(guò)分析,優(yōu)化后的結(jié)果比較理想。
【關(guān)鍵詞】：擠壓油膜阻尼器 動(dòng)力響應(yīng) 臨界轉(zhuǎn)速 振幅
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH133;TB535
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-16
• 變量注釋表16-17
• 1 緒論17-25
• 1.1 研究背景和意義17-18
• 1.2 研究現(xiàn)狀18-23
• 1.3 研究目標(biāo)23
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容23-25
• 2 滑動(dòng)軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)基本理論25-39
• 2.1 滑動(dòng)軸承的動(dòng)力特性25-26
• 2.2 油膜力的非線性表達(dá)式26-31
• 2.3 擠壓油膜阻尼器簡(jiǎn)介31-33
• 2.4 非線性轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的基本理論33-37
• 2.5 本章小結(jié)37-39
• 3 SFD-剛性轉(zhuǎn)軸滑動(dòng)軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)分析和臨界轉(zhuǎn)速確定39-57
• 3.1 擠壓油膜阻尼器油膜力的計(jì)算39-43
• 3.2 SFD-剛性轉(zhuǎn)軸滑動(dòng)軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)力學(xué)模型建立43-46
• 3.3 SFD-剛性轉(zhuǎn)軸滑動(dòng)軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)研究46-54
• 3.4 SFD-剛性轉(zhuǎn)軸滑動(dòng)軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速分析54-55
• 3.5 本章小結(jié)55-57
• 4 SFD-柔性轉(zhuǎn)軸滑動(dòng)軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)分析和臨界轉(zhuǎn)速確定57-73
• 4.1 SFD-柔性轉(zhuǎn)軸滑動(dòng)軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)力學(xué)模型建立57-60
• 4.2 SFD-柔性轉(zhuǎn)軸滑動(dòng)軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)研究60-69
• 4.3 SFD-柔性轉(zhuǎn)軸滑動(dòng)軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速分析69
• 4.4 剛性轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)與柔性轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)比較分析69-71
• 4.5 本章小結(jié)71-73
• 5 參數(shù)對(duì)SFD-柔性轉(zhuǎn)軸滑動(dòng)軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的影響分析73-87
• 5.1 參數(shù)靈敏度介紹73-74
• 5.2 系統(tǒng)參數(shù)對(duì)臨界轉(zhuǎn)速的影響74-81
• 5.3 系統(tǒng)參數(shù)對(duì)振動(dòng)幅值的影響81-85
• 5.4 本章小結(jié)85-87
• 6 SFD-柔性轉(zhuǎn)軸滑動(dòng)軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)87-93
• 6.1 遺傳算法介紹87-89
• 6.2 基于恒定轉(zhuǎn)速SFD-柔性轉(zhuǎn)軸懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)89-92
• 6.3 本章小結(jié)92-93
• 7 結(jié)論與展望93-95
• 7.1 結(jié)論93-94
• 7.2 展望94-95
• 參考文獻(xiàn)95-99
• 附錄199-100
• 附錄2100-102
• 作者簡(jiǎn)歷102-104
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集104

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2 劉慶明,范寶春,李鴻志,龐志成,張鵬順;帶SFD的轉(zhuǎn)子—支承系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)動(dòng)力響應(yīng)研究[J];南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1997年03期

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本文編號(hào)：494044