本文關(guān)鍵詞：高速氣體軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：空氣動(dòng)壓箔片軸承(GFB)使用周圍環(huán)境中的空氣作為潤(rùn)滑介質(zhì),能夠很好的運(yùn)行在高溫、高轉(zhuǎn)速條件之下,被認(rèn)為是在高溫、高速情況下替代常規(guī)油膜軸承和滾動(dòng)軸承的最理想產(chǎn)品。使用空氣動(dòng)壓箔片軸承作為支承結(jié)構(gòu)的無(wú)油渦輪機(jī)械具有更簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、更高的運(yùn)行轉(zhuǎn)速和工作溫度,所以無(wú)油渦輪機(jī)械體積更加緊湊的同時(shí),也擁有更高的機(jī)械效率。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,空氣動(dòng)壓箔片軸承在理論研究方面越來(lái)越成熟,各種不同的軸承結(jié)構(gòu)也被相繼提出。本文設(shè)計(jì)了一種具有新型彈性支承結(jié)構(gòu)的箔片軸承—混合波箔金屬絲網(wǎng)箔片軸承(HB-MFB),搭建了箔片軸承靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)并進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究。本文主要研究重點(diǎn)如下:設(shè)計(jì)了使用波箔和金屬絲網(wǎng)塊復(fù)合在一起作為彈性支承結(jié)構(gòu)的HB-MFB,對(duì)HB-MFB的設(shè)計(jì)和加工過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)敘述。在文章中,總結(jié)了波箔設(shè)計(jì)、金屬絲網(wǎng)密度選擇、金屬絲網(wǎng)塊尺寸選擇、布置和熱處理工藝等相關(guān)過(guò)程和經(jīng)驗(yàn)。按照本文總結(jié)的實(shí)驗(yàn)方案,對(duì)HB-MFB和波箔型軸承(BFB)在同等實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明,全部測(cè)試軸承(HB-MFB和BFB)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)剛度都顯示出了很強(qiáng)的非線性特性,而且HB-MFB在靜態(tài)載荷下表現(xiàn)出了更優(yōu)秀的機(jī)械能量損耗特性;隨著激振頻率的增加,全部測(cè)試軸承的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)剛度出現(xiàn)輕微幅度的上升,等效粘性阻尼系數(shù)則出現(xiàn)迅速的下降。設(shè)計(jì)搭建了空氣動(dòng)壓箔片軸承高速測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái),對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的關(guān)鍵之處進(jìn)行了特別設(shè)計(jì),利用NI數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。使用激光對(duì)中儀和現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡儀對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了轉(zhuǎn)子對(duì)中和現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡,進(jìn)一步保證了實(shí)驗(yàn)臺(tái)的良好性能。最后,針對(duì)箔片軸承不同的實(shí)驗(yàn)研究需要,設(shè)計(jì)了不同的實(shí)驗(yàn)加載和測(cè)試系統(tǒng)。利用高轉(zhuǎn)速測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)對(duì)HB-MFB進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,進(jìn)行了軸承的循環(huán)加載實(shí)驗(yàn)和力錘敲擊實(shí)驗(yàn)。循環(huán)加載實(shí)驗(yàn)顯示,隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的上升,HB-MFB氣膜剛度的增加導(dǎo)致軸承的整體靜態(tài)剛度有所增加,而阻尼呈現(xiàn)出一定程度的下降。力錘敲擊實(shí)驗(yàn)顯示,無(wú)論是在轉(zhuǎn)子靜止還是24000rpm轉(zhuǎn)速下,HB-MFB的動(dòng)態(tài)剛度隨著激振頻率的增加而上升,阻尼則隨著激振頻率的增加而下降。
【關(guān)鍵詞】：空氣動(dòng)壓箔片軸承 HB-MFB 金屬絲網(wǎng) 激振頻率 敲擊測(cè)試 動(dòng)態(tài)剛度 等效粘性阻尼 高速實(shí)驗(yàn)臺(tái)
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH133.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-24
• 1.1 選題背景及研究意義10-11
• 1.2 空氣軸承的介紹11-19
• 1.3 空氣箔片軸承研究發(fā)展現(xiàn)狀19-21
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容21-24
• 第2章 HB-MFB的設(shè)計(jì)制造及其實(shí)驗(yàn)研究24-35
• 2.1 引言24
• 2.2 徑向HB-MFB的設(shè)計(jì)24-29
• 2.2.1 徑向HB-MFB總體設(shè)計(jì)概述24-26
• 2.2.2 HB-MFB殼體的設(shè)計(jì)26-27
• 2.2.3 HB-MFB金屬絲網(wǎng)塊和箔片的設(shè)計(jì)27-29
• 2.3 轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的軸承測(cè)試實(shí)驗(yàn)29-34
• 2.3.1 不旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的軸承靜態(tài)特性實(shí)驗(yàn)29-32
• 2.3.2 不旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的軸承動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)32-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第3章 轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下HB-MFB力學(xué)性能研究35-48
• 3.1 引言35-36
• 3.2 HB-MFB與同尺寸BFB的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能對(duì)比36-41
• 3.2.1 靜態(tài)特性實(shí)驗(yàn)對(duì)比36-39
• 3.2.2 動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)對(duì)比39-41
• 3.3 金屬絲網(wǎng)塊密度對(duì)HB-MFB結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響41-46
• 3.3.1 金屬絲網(wǎng)塊密度對(duì)HB-MFB靜態(tài)特性的影響41-43
• 3.3.2 金屬絲網(wǎng)塊密度和軸承運(yùn)動(dòng)振幅對(duì)HB-MFB動(dòng)態(tài)特性的影響43-46
• 3.4 本章小結(jié)46-48
• 第4章 空氣動(dòng)壓箔片軸承高速測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)與搭建48-61
• 4.1 引言48
• 4.2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)48-52
• 4.2.1 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與設(shè)備選型48-51
• 4.2.2 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的安裝與調(diào)試51-52
• 4.3 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的潤(rùn)滑、冷卻系統(tǒng)52-53
• 4.4 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的加載與測(cè)試系統(tǒng)53-59
• 4.4.1 軸承起飛實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)53-54
• 4.4.2 力錘敲擊測(cè)試實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)54-57
• 4.4.3 雙激振器測(cè)試實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)57-59
• 4.5 本章小結(jié)59-61
• 第5章 HB-MFB循環(huán)加載實(shí)驗(yàn)和力錘敲擊實(shí)驗(yàn)研究61-72
• 5.1 引言61
• 5.2 循環(huán)加載實(shí)驗(yàn)61-64
• 5.3 力錘敲擊測(cè)試實(shí)驗(yàn)64-71
• 5.4 本章小結(jié)71-72
• 總結(jié)與展望72-74
• 總結(jié)72-73
• 展望73-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 致謝78-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文79

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2 葉明,秦大同,胡建軍;上下位機(jī)多機(jī)通信在車輛傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)中的應(yīng)用[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年03期

3 ;上海將建國(guó)內(nèi)最大地震實(shí)驗(yàn)臺(tái)[J];現(xiàn)代交通技術(shù);2008年04期

4 李建剛;;便攜式點(diǎn)火系實(shí)驗(yàn)臺(tái)的研制與功用[J];中國(guó)教育技術(shù)裝備;2009年23期

5 王文起;趙yNU，

本文編號(hào)：522124