基于動力學模型的高速轉子軸承系統(tǒng)無試重動平衡方法研究
發(fā)布時間:2022-02-24 05:42
高速轉子在當代工業(yè)生產中的應用十分廣泛。在切削加工中,轉子的旋轉狀態(tài)是影響切削零件精度的主要原因。引起轉子振動的本質原因是其質量中心和幾何中心線不重合,轉子的振動會帶來加工誤差,影響生產效率,嚴重時還會造成工業(yè)事故。因此,對高速轉子系統(tǒng)的不平衡振動抑制方法進行研究具有重要的意義。本文以高速轉子-滑動軸承系統(tǒng)為研究對象,建立了系統(tǒng)的有限元動力學模型,并以此為基礎,提出一種多轉速無試重動平衡方法,主要研究內容如下:首先,本文對滑動軸承進行結構和受力分析,計算出滑動軸承的剛度和阻尼矩陣。采用有限元的方法分別建立了主軸的梁單元模型和圓盤單元模型,將軸承、梁單元和圓盤單元各模塊進行集成,得到高速轉子-軸承系統(tǒng)有限元動力學模型。利用MATLAB對建立的系統(tǒng)有限元模型進行仿真,計算轉子的固有頻率、模態(tài)振型,并與ANSYS模型、DyRoBeS軟件的仿真結果進行對比,三者的結果相似率較高,并結合實驗臺的測量與仿真結果的一致性,說明建立的該轉子模型是準確可靠的。其次,在準確建立系統(tǒng)有限元模型的基礎上,提出一種基于模型的多轉速無試重動平衡方法,并進行了理論推導。通過軟件仿真后,結果顯示該方法能精準識別轉子的...
【文章來源】:西安電子科技大學陜西省211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數】:71 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 動平衡方法的國內外發(fā)展現狀
1.2.1 傳統(tǒng)動平衡方法
1.2.2 轉子無試重動平衡方法
1.3 課題來源及論文主要研究內容
1.3.1 課題來源
1.3.2 論文主要研究內容
第二章 建立轉子軸承系統(tǒng)有限元模型
2.1 滑動軸承模型的建立
2.1.1 滑動軸承的工作原理
2.1.2 滑動軸承的穩(wěn)態(tài)油膜力計算
2.1.3 軸承穩(wěn)態(tài)油膜力仿真
2.1.4 軸承剛度與阻尼計算及剛度仿真
2.2 動力學模型的建立
2.2.1 梁單元模型建立
2.2.2 配重盤模型建立
2.2.3 系統(tǒng)動力學模型的建立
2.3 轉子軸承系統(tǒng)動力學模型仿真
2.3.1 轉子實驗臺的有限元建;A
2.3.2 轉子軸承系統(tǒng)動力學模型仿真分析
2.4 驗證動力學模型準確性
2.5 本章小結
第三章 基于動力學模型的無試重動平衡方法
3.1 轉子不平衡理論基礎
3.2 無試重動平衡方法的理論推導
3.3 動平衡方法仿真分析
3.4 病態(tài)方程求解
3.4.1 病態(tài)方程介紹
3.4.2 常用的病態(tài)方程求解方法
3.4.3 不平衡求解中的病態(tài)問題求解
3.5 本章小結
第四章 動平衡方法實驗驗證
4.1轉子模態(tài)測試實驗
4.2 實驗儀器選擇
4.2.1 實驗硬件系統(tǒng)介紹
4.2.2 實驗動平衡測試軟件系統(tǒng)簡介
4.3 動平衡方法實驗驗證
4.4 本章小結
第五章 總結與展望
5.1 論文工作總結
5.2 研究工作展望
參考文獻
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]柔性轉子無試重模態(tài)動平衡測試系統(tǒng)[J]. 賈勝錫,鄭龍席,鄧旺群,梅慶. 振動.測試與診斷. 2018(06)
[2]基于加速不平衡響應的柔性轉子無試重動平衡[J]. 傅超,任興民,楊永鋒,鄧旺群,王元生. 西北工業(yè)大學學報. 2017(05)
[3]高速轉子分布式不平衡量無試重識別方法[J]. 章云,胡振邦,梅雪松. 振動與沖擊. 2017(04)
[4]結合階次跟蹤與動剛度分析的無試重全息動平衡方法[J]. 蔣瑞祥,廖與禾,李帥,孫鵬,陳鵬. 中國科技論文. 2016(16)
[5]基于動力學有限元模型的多跨轉子軸系無試重整機動平衡研究[J]. 賓光富,李學軍,沈意平,高金吉. 機械工程學報. 2016(21)
[6]一種彈性支撐柔性轉子模態(tài)動平衡方法[J]. 陳曦,廖明夫,劉展翅,李巖. 南京航空航天大學學報. 2016(03)
[7]機床柔性主軸轉子低速無試重動平衡方法研究[J]. 章云,梅雪松. 西安交通大學學報. 2016(04)
[8]一種跨二階柔性轉子無試重模態(tài)平衡方法[J]. 劉鋼旗,鄭龍席,梅慶,黃晶晶. 航空學報. 2014(04)
[9]基于有限元模型的轉子動平衡影響系數求解法[J]. 賓光富,姚劍飛,江志農,高金吉. 振動.測試與診斷. 2013(06)
[10]高速電機轉子現場動平衡方法建模與仿真[J]. 李偉華,曹國恩,劉劍峰. 航空精密制造技術. 2013(05)
本文編號:3642096
【文章來源】:西安電子科技大學陜西省211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數】:71 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
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縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 動平衡方法的國內外發(fā)展現狀
1.2.1 傳統(tǒng)動平衡方法
1.2.2 轉子無試重動平衡方法
1.3 課題來源及論文主要研究內容
1.3.1 課題來源
1.3.2 論文主要研究內容
第二章 建立轉子軸承系統(tǒng)有限元模型
2.1 滑動軸承模型的建立
2.1.1 滑動軸承的工作原理
2.1.2 滑動軸承的穩(wěn)態(tài)油膜力計算
2.1.3 軸承穩(wěn)態(tài)油膜力仿真
2.1.4 軸承剛度與阻尼計算及剛度仿真
2.2 動力學模型的建立
2.2.1 梁單元模型建立
2.2.2 配重盤模型建立
2.2.3 系統(tǒng)動力學模型的建立
2.3 轉子軸承系統(tǒng)動力學模型仿真
2.3.1 轉子實驗臺的有限元建;A
2.3.2 轉子軸承系統(tǒng)動力學模型仿真分析
2.4 驗證動力學模型準確性
2.5 本章小結
第三章 基于動力學模型的無試重動平衡方法
3.1 轉子不平衡理論基礎
3.2 無試重動平衡方法的理論推導
3.3 動平衡方法仿真分析
3.4 病態(tài)方程求解
3.4.1 病態(tài)方程介紹
3.4.2 常用的病態(tài)方程求解方法
3.4.3 不平衡求解中的病態(tài)問題求解
3.5 本章小結
第四章 動平衡方法實驗驗證
4.1轉子模態(tài)測試實驗
4.2 實驗儀器選擇
4.2.1 實驗硬件系統(tǒng)介紹
4.2.2 實驗動平衡測試軟件系統(tǒng)簡介
4.3 動平衡方法實驗驗證
4.4 本章小結
第五章 總結與展望
5.1 論文工作總結
5.2 研究工作展望
參考文獻
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]柔性轉子無試重模態(tài)動平衡測試系統(tǒng)[J]. 賈勝錫,鄭龍席,鄧旺群,梅慶. 振動.測試與診斷. 2018(06)
[2]基于加速不平衡響應的柔性轉子無試重動平衡[J]. 傅超,任興民,楊永鋒,鄧旺群,王元生. 西北工業(yè)大學學報. 2017(05)
[3]高速轉子分布式不平衡量無試重識別方法[J]. 章云,胡振邦,梅雪松. 振動與沖擊. 2017(04)
[4]結合階次跟蹤與動剛度分析的無試重全息動平衡方法[J]. 蔣瑞祥,廖與禾,李帥,孫鵬,陳鵬. 中國科技論文. 2016(16)
[5]基于動力學有限元模型的多跨轉子軸系無試重整機動平衡研究[J]. 賓光富,李學軍,沈意平,高金吉. 機械工程學報. 2016(21)
[6]一種彈性支撐柔性轉子模態(tài)動平衡方法[J]. 陳曦,廖明夫,劉展翅,李巖. 南京航空航天大學學報. 2016(03)
[7]機床柔性主軸轉子低速無試重動平衡方法研究[J]. 章云,梅雪松. 西安交通大學學報. 2016(04)
[8]一種跨二階柔性轉子無試重模態(tài)平衡方法[J]. 劉鋼旗,鄭龍席,梅慶,黃晶晶. 航空學報. 2014(04)
[9]基于有限元模型的轉子動平衡影響系數求解法[J]. 賓光富,姚劍飛,江志農,高金吉. 振動.測試與診斷. 2013(06)
[10]高速電機轉子現場動平衡方法建模與仿真[J]. 李偉華,曹國恩,劉劍峰. 航空精密制造技術. 2013(05)
本文編號:3642096
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