【摘要】：“十二五”期間,是鐵路建設(shè)加快推進(jìn)的時期,高速、重載是鐵路的必然發(fā)展趨勢。在最新研制的機(jī)車滾動試驗(yàn)臺中,模擬車輛的試驗(yàn)速度達(dá)到600km/h,并且需要能夠模擬鐵路車輛行駛過程中的多種工況,包括起動、加速、制動等,這就需要可靠的裝置來儲存和釋放能量以模擬車輛的負(fù)載。使用飛輪來模擬車輛在多種工況下的負(fù)載,抑制速度波動,使試驗(yàn)臺能夠逼近車輛運(yùn)行的真實(shí)情況。 飛輪高速旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生振動,而振動嚴(yán)重會使飛輪軸斷裂,造成事故。所以,本文運(yùn)用轉(zhuǎn)子動力學(xué)的相關(guān)理論方法對飛輪振動進(jìn)行研究。改變飛輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)相關(guān)參數(shù),利用傳遞矩陣法編程計算飛輪臨界轉(zhuǎn)速和不平衡響應(yīng)。飛輪模擬的負(fù)載主要與轉(zhuǎn)動慣量和轉(zhuǎn)速有關(guān)。轉(zhuǎn)速越高,模擬的負(fù)載也就越大,但轉(zhuǎn)速過高,可能會導(dǎo)致振動加劇。擠壓油膜阻尼器是廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動機(jī)中的減振裝置,在地面旋轉(zhuǎn)機(jī)械中使用較少,本文對帶擠壓油膜阻尼器的飛輪轉(zhuǎn)子動力特性進(jìn)行了計算。經(jīng)過計算、分析,得出以下結(jié)論： 1.飛輪質(zhì)量在3700kg～4500k范圍內(nèi)時,質(zhì)量越大,臨界轉(zhuǎn)速越低,相應(yīng)的軸承處振幅也會越大； 2.飛輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)支承剛度越大,臨界轉(zhuǎn)速越高,且兩端支承剛度不對稱時軸承處振幅相差較大；在一定范圍內(nèi),支承跨距有一個最佳值,但是要綜合考慮飛輪轉(zhuǎn)子整體結(jié)構(gòu)來選取跨距值； 3.擠壓油膜阻尼器的彈支剛度在滿足臨界轉(zhuǎn)速要求的前提下,只要強(qiáng)度允許,彈支剛度越低越好,但此時油膜間隙應(yīng)該要大一些； 4.在一定范圍內(nèi),增大不平衡量,幅頻特性的影響基本不大,但擠壓油膜阻尼器減振效果會增強(qiáng)； 5.在其它參數(shù)確定的情況下,油膜半徑間隙存在一個最有利的范圍。
【圖文】：

1.飛輪軸;2.左端軸承;3.飛輪轉(zhuǎn)子;4.右端軸承圖2一1飛輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖如圖2一1所示為飛輪軸系結(jié)構(gòu)。軸兩端有滾動軸承支承，，飛輪與飛輪軸為熱裝過盈配合，由于飛輪的軸向尺寸較大，設(shè)計質(zhì)量為4144kg，故裝配時為兩段式壓裝。飛輪在試驗(yàn)臺中的作用主要是模擬車輛的負(fù)載，通過能量的存儲和補(bǔ)充，使系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，抑制轉(zhuǎn)矩的波動，通過飛輪轉(zhuǎn)速的大幅度升降來儲存和釋放能量，模擬車輛的制動、加速等各種工況，使試驗(yàn)系統(tǒng)趨近于真實(shí)的情況。

3.1轉(zhuǎn)子的渦動與臨界轉(zhuǎn)速3.1.1轉(zhuǎn)子的渦動如圖3一1所示，是一個簡單的轉(zhuǎn)子一支承系統(tǒng)模型。當(dāng)軸沒有發(fā)生變形的時候，軸線為水平的，兩個支點(diǎn)為剛性鉸支，都位于、坐標(biāo)軸上，此時圓盤中心為口。但由于轉(zhuǎn)子的重力作用，轉(zhuǎn)軸沒有轉(zhuǎn)動時也會產(chǎn)生靜變形。設(shè)變形后軸線形狀為ACB.當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動以后，由于可能存在不平衡等作用，轉(zhuǎn)軸的彎曲變形會更大，變形后的圓盤中心為口，設(shè)卯以向徑;表示。一般轉(zhuǎn)子在安裝時會做靜平衡試驗(yàn)，故靜變形的影響較小，設(shè)圓盤在軸線的中心，則。為AB的中點(diǎn)。為了不考慮靜變形的影響
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TH113

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2529767