本文關(guān)鍵詞：高速氣體軸承實驗臺設(shè)計及實驗研究

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【摘要】：空氣動壓箔片軸承(GFB)使用周圍環(huán)境中的空氣作為潤滑介質(zhì),能夠很好的運行在高溫、高轉(zhuǎn)速條件之下,被認為是在高溫、高速情況下替代常規(guī)油膜軸承和滾動軸承的最理想產(chǎn)品。使用空氣動壓箔片軸承作為支承結(jié)構(gòu)的無油渦輪機械具有更簡單的結(jié)構(gòu)、更高的運行轉(zhuǎn)速和工作溫度,所以無油渦輪機械體積更加緊湊的同時,也擁有更高的機械效率。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,空氣動壓箔片軸承在理論研究方面越來越成熟,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)和動態(tài)測試實驗臺并進行了相關(guān)的實驗研究。本文主要研究重點如下:設(shè)計了使用波箔和金屬絲網(wǎng)塊復合在一起作為彈性支承結(jié)構(gòu)的HB-MFB,對HB-MFB的設(shè)計和加工過程進行了詳細敘述。在文章中,總結(jié)了波箔設(shè)計、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)過程和經(jīng)驗。按照本文總結(jié)的實驗方案,對HB-MFB和波箔型軸承(BFB)在同等實驗條件下進行了靜態(tài)和動態(tài)實驗研究。結(jié)果表明,全部測試軸承(HB-MFB和BFB)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)剛度都顯示出了很強的非線性特性,而且HB-MFB在靜態(tài)載荷下表現(xiàn)出了更優(yōu)秀的機械能量損耗特性;隨著激振頻率的增加,全部測試軸承的動態(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)計搭建了空氣動壓箔片軸承高速測試實驗臺,對實驗臺的關(guān)鍵之處進行了特別設(shè)計,利用NI數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實時獲取實驗數(shù)據(jù)。使用激光對中儀和現(xiàn)場動平衡儀對實驗臺進行了轉(zhuǎn)子對中和現(xiàn)場動平衡,進一步保證了實驗臺的良好性能。最后,針對箔片軸承不同的實驗研究需要,設(shè)計了不同的實驗加載和測試系統(tǒng)。利用高轉(zhuǎn)速測試實驗臺對HB-MFB進行實驗研究,進行了軸承的循環(huán)加載實驗和力錘敲擊實驗。循環(huán)加載實驗顯示,隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的上升,HB-MFB氣膜剛度的增加導致軸承的整體靜態(tài)剛度有所增加,而阻尼呈現(xiàn)出一定程度的下降。力錘敲擊實驗顯示,無論是在轉(zhuǎn)子靜止還是24000rpm轉(zhuǎn)速下,HB-MFB的動態(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】：空氣動壓箔片軸承 HB-MFB 金屬絲網(wǎng) 激振頻率 敲擊測試 動態(tài)剛度 等效粘性阻尼 高速實驗臺
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：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 本文主要研究內(nèi)容21-24
• 第2章 HB-MFB的設(shè)計制造及其實驗研究24-35
• 2.1 引言24
• 2.2 徑向HB-MFB的設(shè)計24-29
• 2.2.1 徑向HB-MFB總體設(shè)計概述24-26
• 2.2.2 HB-MFB殼體的設(shè)計26-27
• 2.2.3 HB-MFB金屬絲網(wǎng)塊和箔片的設(shè)計27-29
• 2.3 轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的軸承測試實驗29-34
• 2.3.1 不旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的軸承靜態(tài)特性實驗29-32
• 2.3.2 不旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的軸承動態(tài)特性實驗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)力學性能對比36-41
• 3.2.1 靜態(tài)特性實驗對比36-39
• 3.2.2 動態(tài)特性實驗對比39-41
• 3.3 金屬絲網(wǎng)塊密度對HB-MFB結(jié)構(gòu)力學性能的影響41-46
• 3.3.1 金屬絲網(wǎng)塊密度對HB-MFB靜態(tài)特性的影響41-43
• 3.3.2 金屬絲網(wǎng)塊密度和軸承運動振幅對HB-MFB動態(tài)特性的影響43-46
• 3.4 本章小結(jié)46-48
• 第4章 空氣動壓箔片軸承高速測試實驗臺設(shè)計與搭建48-61
• 4.1 引言48
• 4.2 實驗臺的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)48-52
• 4.2.1 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計與設(shè)備選型48-51
• 4.2.2 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試51-52
• 4.3 實驗臺的潤滑、冷卻系統(tǒng)52-53
• 4.4 實驗臺的加載與測試系統(tǒng)53-59
• 4.4.1 軸承起飛實驗設(shè)計53-54
• 4.4.2 力錘敲擊測試實驗設(shè)計54-57
• 4.4.3 雙激振器測試實驗設(shè)計57-59
• 4.5 本章小結(jié)59-61
• 第5章 HB-MFB循環(huán)加載實驗和力錘敲擊實驗研究61-72
• 5.1 引言61
• 5.2 循環(huán)加載實驗61-64
• 5.3 力錘敲擊測試實驗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74-78
• 致謝78-79
• 攻讀碩士學位期間研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文79

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃克;小型回轉(zhuǎn)件平衡實驗臺的研制[J];實驗技術(shù)與管理;2002年06期

2 葉明,秦大同,胡建軍;上下位機多機通信在車輛傳動實驗臺中的應(yīng)用[J];重慶大學學報(自然科學版);2003年03期

3 ;上海將建國內(nèi)最大地震實驗臺[J];現(xiàn)代交通技術(shù);2008年04期

4 李建剛;;便攜式點火系實驗臺的研制與功用[J];中國教育技術(shù)裝備;2009年23期

5 王文起;趙yNU，

本文編號：522124