本文關(guān)鍵詞： 滑動(dòng)軸承 軸承系統(tǒng)測(cè)試 xPC物理仿真　出處：《山東大學(xué)》2012年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：非圓異型截面結(jié)構(gòu)可以顯著提高零件的性能及其使用壽命,所以其加工在機(jī)械制造行業(yè)中占據(jù)著一個(gè)很重要的地位,但零件的加工是難點(diǎn)所在。本文以四油腔動(dòng)靜壓混合軸承系統(tǒng)的主軸運(yùn)動(dòng)軌跡控制為出發(fā)點(diǎn),研究了轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)軌跡的主動(dòng)控制技術(shù),以期為非圓異型機(jī)械零件的加工提供一種新方法,并相應(yīng)的進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與搭建、測(cè)試,相關(guān)理論的模型分析、仿真以及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 本文通過(guò)控制軸頸的主動(dòng)運(yùn)動(dòng),為實(shí)現(xiàn)非圓異型機(jī)械零件的加工開辟新的新途徑。其實(shí)現(xiàn)思路是通過(guò)主動(dòng)伺服節(jié)流控制技術(shù),實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)流入動(dòng)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(dá)到控制主軸定軌跡運(yùn)動(dòng)的目的。對(duì)軸承系統(tǒng)進(jìn)行了研究,推導(dǎo)出了靜壓時(shí)含有回油槽的四油腔軸承油膜壓力分布Reynolds方程,推導(dǎo)了油膜厚度方程。并用差分方法對(duì)油膜壓力分部進(jìn)行了計(jì)算,并在不同偏心率下,計(jì)算了合力,做出了壓力分布圖形。 設(shè)計(jì)了軸頸位移測(cè)試試驗(yàn)臺(tái),實(shí)驗(yàn)中涉及到了多個(gè)模塊：液壓模塊,滑動(dòng)軸承模塊測(cè)試,計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集模塊。完成了對(duì)電容位移傳感器的標(biāo)定、Endevco8150B-2000型壓阻傳感器9針連線的焊接,及其實(shí)驗(yàn)臺(tái)的搭建。通過(guò)實(shí)驗(yàn)采集了軸頸在不同轉(zhuǎn)速下的位移,及其不同轉(zhuǎn)速下的油腔壓力,對(duì)所采集的電信號(hào)進(jìn)行了傅里葉分析及其濾波處理,并給出了處理后信號(hào)的時(shí)域和頻域圖形。 研究了動(dòng)靜壓混合軸承系統(tǒng)的控制方法,對(duì)一些控制理論進(jìn)行了詳細(xì)講述,并在simulink中搭建了PID模型,編寫了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制算法,對(duì)系統(tǒng)模型進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。仿真實(shí)驗(yàn)表明,基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制算法,在動(dòng)靜壓軸承的仿真實(shí)驗(yàn)中,有著較好的效果,精度大于相應(yīng)的PID控制。 在本文的最后一章,設(shè)計(jì)了滑動(dòng)軸承液壓主動(dòng)控制的系統(tǒng)圖形,采用基于xPCTarget的硬件在回路的仿真實(shí)驗(yàn),對(duì)滑動(dòng)軸承轉(zhuǎn)子軌跡實(shí)時(shí)控制進(jìn)行了設(shè)計(jì)。搭建了xPC Target仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái),提出了xPC啟動(dòng)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(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TH133.31

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本文編號(hào)：1503749