本文關鍵詞： 滑動軸承 軸承系統(tǒng)測試 xPC物理仿真　出處：《山東大學》2012年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：非圓異型截面結構可以顯著提高零件的性能及其使用壽命,所以其加工在機械制造行業(yè)中占據(jù)著一個很重要的地位,但零件的加工是難點所在。本文以四油腔動靜壓混合軸承系統(tǒng)的主軸運動軌跡控制為出發(fā)點,研究了轉子運動軌跡的主動控制技術,以期為非圓異型機械零件的加工提供一種新方法,并相應的進行了實驗設計與搭建、測試,相關理論的模型分析、仿真以及實驗驗證。 本文通過控制軸頸的主動運動,為實現(xiàn)非圓異型機械零件的加工開辟新的新途徑。其實現(xiàn)思路是通過主動伺服節(jié)流控制技術,實時調節(jié)流入動靜壓混合軸承油腔的流量和壓力,并影響軸承封油面上的油膜壓力分布,得到可控的油膜合力以達到控制主軸定軌跡運動的目的。對軸承系統(tǒng)進行了研究,推導出了靜壓時含有回油槽的四油腔軸承油膜壓力分布Reynolds方程,推導了油膜厚度方程。并用差分方法對油膜壓力分部進行了計算,并在不同偏心率下,計算了合力,做出了壓力分布圖形。 設計了軸頸位移測試試驗臺,實驗中涉及到了多個模塊：液壓模塊,滑動軸承模塊測試,計算機數(shù)據(jù)采集模塊。完成了對電容位移傳感器的標定、Endevco8150B-2000型壓阻傳感器9針連線的焊接,及其實驗臺的搭建。通過實驗采集了軸頸在不同轉速下的位移,及其不同轉速下的油腔壓力,對所采集的電信號進行了傅里葉分析及其濾波處理,并給出了處理后信號的時域和頻域圖形。 研究了動靜壓混合軸承系統(tǒng)的控制方法,對一些控制理論進行了詳細講述,并在simulink中搭建了PID模型,編寫了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的PID控制算法,對系統(tǒng)模型進行仿真實驗。仿真實驗表明,基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的PID控制算法,在動靜壓軸承的仿真實驗中,有著較好的效果,精度大于相應的PID控制。 在本文的最后一章,設計了滑動軸承液壓主動控制的系統(tǒng)圖形,采用基于xPCTarget的硬件在回路的仿真實驗,對滑動軸承轉子軌跡實時控制進行了設計。搭建了xPC Target仿真實驗平臺,提出了xPC啟動盤的多種制作方法。
[Abstract]:Non circular cross-section structure of parts can significantly improve the performance and service life, so the machining in the mechanical manufacturing industry plays a very important role, but the part machining is difficulty. Spindle motion trajectory control the bearing system with four oil cavity movement as the starting point, the research of active control technology the rotor trajectory, for noncircular machining to provide a new method, and the corresponding to experimental design and build, test, correlation analysis model, simulation and experimental verification.
By controlling the active movement of the journal, opened up a new method for the realization of noncircular machining. The idea is that through active throttle servo control technology, real-time adjustment into the hybrid bearing oil cavity flow and pressure, and the influence of oil film pressure bearing oil seal surface on the distribution of oil film the ability to control the controllable spindle fixed trajectory. We studied the bearing system, four oil bearing oil film pressure distribution of Reynolds equation is derived for the static pressure containing oil return tank, oil film thickness equation is deduced. On the oil film pressure segment was calculated using the differential method, and under different eccentricity, calculate the force, make the pressure distribution graph.
The design of the axial displacement experiment test platform of neck, involves multiple modules: Hydraulic module, sliding bearing module test, the computer data acquisition module. Complete calibration of the capacitive displacement sensor, Endevco8150B-2000 type welding pressure resistance sensor 9 pin connection, and build the experimental platform. Through the experiment collected the displacement of the shaft neck at different speeds, and different speed of the oil cavity pressure, the electrical signal collected by Fourier analysis and filtering, and gives the time domain and frequency domain graph signal processing.
Research on the control method of the hybrid bearing system, the control theory in detail, and set up the PID model in Simulink, preparation of the BP neural network PID control algorithm based on the simulation model of the system. Simulation results show that based on BP neural network PID control algorithm in the simulation experiment bearing, has good effect, accuracy is higher than the corresponding PID control.
In the last chapter of this paper, the design of active control of sliding bearing hydraulic system graphics, using xPCTarget based hardware in the loop simulation, real-time control of the sliding bearing rotor trajectory is designed. Set up the xPC Target simulation platform, proposed a variety of production methods for xPC boot disk.

【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TH133.31

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