柔性轉(zhuǎn)子動撓度對滑動軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動態(tài)特性的影響
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【摘要】:徑向滑動軸承柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的非線性動力學的靜動特性進行了分析與研究,在此領(lǐng)域里研究比較多的是滑動軸承的油膜力、磁軸承的電磁力等,其中研究最為突出的是非線性滑動軸承的油膜力。本文主要是以徑向滑動軸承軸頸的傾斜轉(zhuǎn)動為研究對象,對滑動軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的不平衡響應和軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的穩(wěn)定特性進行了分析與研究。該軸承模型是剛性單圓盤被安裝在柔性轉(zhuǎn)軸上,轉(zhuǎn)軸的兩端安裝在兩個獨立的非線性油膜徑向滑動軸承中,該模型以雷諾方程為基礎(chǔ)通過有限差分方法求解該模型。在普通滑動軸承中建立滑動軸承油膜力的力學模型,流體力學中雷諾方程通過數(shù)值計算方法中的有限差分法迭代求解,獲得徑向滑動軸承的油膜壓力分布,對徑向滑動軸承油膜壓力分布進行積分求得徑向滑動軸承的支撐反力。根據(jù)牛頓定律,徑向滑動軸承支撐反力的獲得能夠求得滑動軸承的軸頸在任意位置的加速度、速度及位移,徑向滑動軸承的軸心運動軌跡通過上面的結(jié)果獲得相應的軸心運動軌跡。根據(jù)徑向滑動軸承的軸心運動軌跡的收斂、發(fā)散的條件求得徑向滑動軸承的臨界轉(zhuǎn)速。得到的臨界轉(zhuǎn)速只是在具體參數(shù)下得到的結(jié)果,不具有普遍意義。在運用徐武彬教授提出的無量綱運行參數(shù)Op得到徑向滑動軸承的穩(wěn)定性臨界曲線,具有普遍的使用意義。在上面的理論基礎(chǔ)上,徑向滑動軸承柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中的動撓度對軸承轉(zhuǎn)子的靜動特性進行動力學分析與研究。徑向滑動軸承轉(zhuǎn)軸在運行過程中發(fā)生轉(zhuǎn)軸的彈性變形,因此軸承的軸頸在滑動軸承軸瓦孔中發(fā)生相應的傾斜轉(zhuǎn)動。軸承軸頸的運動類型是平面運動和傾斜運動的疊加,所以動力學對徑向滑動軸承進行研究時對這兩種運動分別進行數(shù)學建模和力學建模,分析徑向滑動軸承在水平方向和垂直方向的擾動量對軸承動特性的影響。分別從水平方向和垂直方向的擾動增量來分析軸頸在任意位置時的加速度、速度及位移,滑動軸承的軸心軌跡通過上面的分析獲得相應的因水平方向和垂直方向的擾動增量而變化的軸心運行軌跡。根據(jù)徑向滑動軸承的軸心運動軌跡的收斂與發(fā)散的條件獲得滑動軸承的臨界轉(zhuǎn)速。最后運徐武彬教授提出的無量綱運行參數(shù)Op得到軸承穩(wěn)定性臨界曲線,且具備普遍性意義。
【關(guān)鍵詞】:滑動軸承 油膜力 柔性轉(zhuǎn)子 動態(tài)偏移
【學位授予單位】:廣西科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TH133.31
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第一章 緒論9-18
- 1.1 課題研究的背景與研究的意義9-10
- 1.2 滑動軸承國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀10-17
- 1.2.1 有限差分方法求解雷諾方程的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
- 1.2.2 柔性轉(zhuǎn)子對軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)影響的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
- 1.2.3 軸承油膜模型的動態(tài)系數(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-15
- 1.2.4 柔性轉(zhuǎn)子對軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的靜動特性研究的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
- 1.3 主要研究內(nèi)容17-18
- 第二章普通滑動軸承動力學分析18-39
- 2.1 滑動軸承的基礎(chǔ)知識18-20
- 2.1.1 滑動軸承的工作原理18-19
- 2.1.2 雷諾方程介紹19-20
- 2.2 普通滑動軸承的動力學模型20-23
- 2.2.1 滑動軸承油膜厚度的計算21-22
- 2.2.2 姿態(tài)角的定義22-23
- 2.3 普通滑動軸承的軸心軌跡計算23-38
- 2.3.1 普通滑動軸承油膜壓力計算23-24
- 2.3.2 雷諾方程的差分方程及迭代方法24-27
- 2.3.3 油膜力的計算27-28
- 2.3.4 穩(wěn)態(tài)特性28-31
- 2.3.5 油膜速度計算31-32
- 2.3.6 軸心軌跡的計算32-34
- 2.3.7 臨界轉(zhuǎn)速的判定34-37
- 2.3.8 穩(wěn)定性的臨界轉(zhuǎn)速37-38
- 2.4 本章小結(jié)38-39
- 第三章 柔性轉(zhuǎn)子的動力學分析39-44
- 3.1 動力學方程39-42
- 3.2 本章小結(jié)42-44
- 第四章 柔性轉(zhuǎn)子油膜力的計算44-70
- 4.1 雷諾方程44
- 4.2 滑動軸承柔性轉(zhuǎn)子的油膜力計算44-49
- 4.2.1 有限差分方法44-47
- 4.2.2 滑動軸承柔性轉(zhuǎn)軸傾斜角度的計算47-49
- 4.3 滑動軸承軸頸的速度計算49-69
- 4.3.1 滑動軸承靜態(tài)時的速度計算49
- 4.3.2 平移運動49-51
- 4.3.3 滑動軸承的錐運動51-53
- 4.3.4 滑動軸承柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的油膜力計算53-57
- 4.3.5 柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性57-61
- 4.3.6 滑動軸承柔性轉(zhuǎn)子的軸心軌跡61-62
- 4.3.7 滑動軸承柔轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速判定62-66
- 4.3.8 滑動軸承柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定性臨界曲線66-68
- 4.3.9 滑動軸承柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定的軸心曲線68-69
- 4.4 本章小結(jié)69-70
- 第五章 結(jié)果分析70-79
- 5.1 實驗裝置介紹70-71
- 5.2 理論系統(tǒng)可靠性驗證71-77
- 5.3 穩(wěn)定性臨界曲線驗證77
- 5.4 本章小結(jié)77-79
- 第六章 結(jié)論79-80
- 參考文獻80-83
- 發(fā)表論文和參加科研情況83-84
- 致謝84
【相似文獻】
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本文編號:896654
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