本文關(guān)鍵詞：熱電監(jiān)測(cè)柴油機(jī)主軸承磨損狀態(tài)的計(jì)算與試驗(yàn)

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【摘要】：曲軸和主軸承是柴油機(jī)的主要摩擦副和關(guān)鍵零部件，主軸承的不均勻過度磨損使得軸承與軸頸間的間隙增大，軸頸對(duì)主軸承的沖擊力亦增大，直接影響柴油機(jī)的總體性能。傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法都不能及時(shí)準(zhǔn)確地判斷主軸承磨損狀態(tài)。熱電監(jiān)測(cè)法能夠?qū)崿F(xiàn)柴油機(jī)主軸承磨損的在線監(jiān)測(cè)。因此，開展熱電在線監(jiān)測(cè)柴油機(jī)主軸承磨損方法研究，對(duì)避免因主軸承過度磨損造成的柴油機(jī)重大故障，提升其可靠性有十分重要的工程實(shí)用價(jià)值。研究取得了如下主要結(jié)論： 在分析熱電監(jiān)測(cè)柴油機(jī)主軸承磨損機(jī)理的基礎(chǔ)上，用有限元法與多體動(dòng)力學(xué)相結(jié)合的計(jì)算方法，建立了曲軸有限元模型，對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分、模態(tài)縮減，建立了柴油機(jī)多體動(dòng)力學(xué)模型，進(jìn)行了柴油機(jī)主軸承的潤(rùn)滑計(jì)算分析，研究了柴油機(jī)不同工況下主軸承載荷、瞬時(shí)摩擦功耗和軸心軌跡變化情況。結(jié)果表明，，柴油機(jī)不同工況和軸承間隙等因素對(duì)主軸承潤(rùn)滑狀態(tài)的影響明顯，得出了柴油機(jī)主軸承磨損量、瞬時(shí)摩擦功耗與熱電勢(shì)間的變化規(guī)律，為實(shí)現(xiàn)熱電法在線監(jiān)測(cè)柴油機(jī)主軸承磨損提供了理論基礎(chǔ)。 完成了柴油機(jī)曲軸自由模態(tài)和主軸承磨損試驗(yàn)。通過將曲軸自由模態(tài)試驗(yàn)測(cè)得模態(tài)頻率與有限元模型設(shè)置RBE2前后計(jì)算模態(tài)頻率對(duì)比，得出了模態(tài)縮減后曲軸有限元模型與原始模型具有相同動(dòng)態(tài)特性的結(jié)論。測(cè)量了柴油機(jī)不同工況主軸承不同磨損狀態(tài)的軸心軌跡和熱電信號(hào)，試驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算主軸承軸心軌跡變化趨勢(shì)基本吻合，柴油機(jī)不同工況主軸承摩擦功耗變化規(guī)律與熱電信號(hào)變化規(guī)律一致。在一定主軸承磨損范圍內(nèi)，隨柴油機(jī)轉(zhuǎn)速增加，測(cè)量的熱電信號(hào)幅值減�。坏S柴油機(jī)負(fù)荷和主軸承磨損量的增大，其熱電信號(hào)幅值增大，當(dāng)主軸承達(dá)嚴(yán)重磨損狀態(tài)，熱電信號(hào)急劇增大。熱電信號(hào)的幅值與軸承瞬時(shí)摩擦功耗和磨損程度緊密相關(guān)，摩擦功耗、熱電信號(hào)與主軸承磨損間存在對(duì)應(yīng)關(guān)系，證實(shí)了熱電信號(hào)對(duì)柴油機(jī)主軸承磨損的可監(jiān)測(cè)診性；同時(shí)根據(jù)發(fā)火次序可判斷主軸承磨損故障的檔次位置，證實(shí)熱電信號(hào)對(duì)主軸承磨損狀態(tài)具有可定位性。
【關(guān)鍵詞】：熱電監(jiān)測(cè)法 柴油機(jī)主軸承 磨損狀態(tài) 計(jì)算與試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U664.121
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 研究目的與意義9
• 1.2 國內(nèi)外柴油機(jī)主軸承磨損研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 柴油機(jī)主軸承磨損監(jiān)測(cè)方法9-12
• 1.2.2 柴油機(jī)主軸承潤(rùn)滑計(jì)算12-13
• 1.3 本文研究主要內(nèi)容及技術(shù)路線13-15
• 1.3.1 論文研究目的13-14
• 1.3.2 論文研究?jī)?nèi)容14
• 1.3.3 論文技術(shù)路線14-15
• 第2章 柴油機(jī)主軸承磨損熱電監(jiān)測(cè)機(jī)理15-21
• 2.1 熱電勢(shì)的產(chǎn)生15-18
• 2.1.1 熱-電效應(yīng)15-16
• 2.1.2 熱電勢(shì)的構(gòu)成16-18
• 2.2 基于熱-電技術(shù)監(jiān)測(cè)主軸承磨損機(jī)理18-20
• 2.3 本章小結(jié)20-21
• 第3章 柴油機(jī)曲軸動(dòng)力學(xué)與潤(rùn)滑計(jì)算分析21-54
• 3.1 多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)原理21-27
• 3.1.1 多體動(dòng)力學(xué)21-22
• 3.1.2 模態(tài)縮減基本原理22-24
• 3.1.3 曲軸軸系多彈性體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)24-27
• 3.2 柴油機(jī)主軸承摩擦功耗的計(jì)算模型27-28
• 3.3 柴油機(jī)曲軸軸系有限元建模28-36
• 3.3.1 有限元預(yù)處理28-29
• 3.3.2 有限元模型的建立29-31
• 3.3.3 縮減有限元模型31-32
• 3.3.4 曲軸模態(tài)試驗(yàn)驗(yàn)證32-36
• 3.4 多體動(dòng)力學(xué)模型的建立36-43
• 3.4.1 軸系全局參數(shù)及外載荷施加36-37
• 3.4.2 體單元及連接體單元定義37-41
• 3.4.3 多體動(dòng)力學(xué)模型41-43
• 3.5 柴油機(jī)主軸承潤(rùn)滑分析43-52
• 3.5.1 主軸承受力分析43-47
• 3.5.2 瞬時(shí)摩擦功耗分析47-51
• 3.5.3 柴油機(jī)軸心軌跡分析51-52
• 3.6 本章總結(jié)52-54
• 第4章 柴油機(jī)主軸承磨損模擬試驗(yàn)54-75
• 4.1 測(cè)試系統(tǒng)總體方案54-55
• 4.2 測(cè)量傳感器55-59
• 4.2.1 電渦流微位移傳感器55-58
• 4.2.2 熱-電傳感器58
• 4.2.3 其他傳感器58-59
• 4.3 測(cè)試過程59-60
• 4.4 試驗(yàn)結(jié)果分析60-74
• 4.4.1 軸心軌跡的合成方法60-62
• 4.4.2 試驗(yàn)結(jié)果分析62-70
• 4.4.3 試驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算對(duì)比70-74
• 4.5 本章小結(jié)74-75
• 第5章 結(jié)論與展望75-77
• 5.1 全文總結(jié)75-76
• 5.2 展望76-77
• 致謝77-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文和參加的科研項(xiàng)目82

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 胡以懷,周軼塵;柴油機(jī)滑動(dòng)主軸承故障振動(dòng)診斷的研究[J];柴油機(jī);1997年04期

2 王曉武,楊建國;利用振動(dòng)參數(shù)監(jiān)測(cè)和診斷柴油機(jī)滑動(dòng)主軸承磨損狀態(tài)的研究[J];柴油機(jī);2000年06期

3 張?jiān)魄?周凡利,王波,陳立平;復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模技術(shù)研究與應(yīng)用[J];動(dòng)力學(xué)與控制學(xué)報(bào);2004年02期

4 朱光衡;熱電偶中溫差電勢(shì)對(duì)總熱電勢(shì)的影響[J];化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù);1995年04期

5 張超杰;張永祥;賀國;;基于應(yīng)變的柴油機(jī)滾動(dòng)軸承故障診斷方法研究[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2006年01期

6 余永華,楊建國,王志華,周軼塵,嚴(yán)新平;應(yīng)變法監(jiān)測(cè)柴油機(jī)滑動(dòng)主軸承磨損狀態(tài)的研究[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版);2001年04期

7 王曉武,楊建國;柴油機(jī)滑動(dòng)主軸承磨損狀態(tài)的振動(dòng)診斷研究[J];武漢交通科技大學(xué)學(xué)報(bào);1999年01期

8 楊輝,洪嘉振,余征躍;剛?cè)狁詈辖＠碚摰膶?shí)驗(yàn)驗(yàn)證　[J];力學(xué)學(xué)報(bào);2003年02期

9 裘祖干,張長(zhǎng)松;動(dòng)載徑向粗糙軸承分析[J];內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào);1993年02期

10 李志敏,王義,宋希庚,鄒積斌;內(nèi)燃機(jī)主軸承磨損故障的振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法研究[J];內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào);2000年02期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 王剛志;內(nèi)燃機(jī)主軸承熱彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑數(shù)值分析及試驗(yàn)研究[D];天津大學(xué);2007年

2 劉娜;柴油機(jī)關(guān)鍵摩擦副的摩擦潤(rùn)滑性能研究[D];山東大學(xué);2012年

本文編號(hào)：1002438