基于扭矩激勵的多跨轉(zhuǎn)子系統(tǒng)軸承負(fù)荷特性的研究
發(fā)布時間:2017-04-28 09:06
本文關(guān)鍵詞:基于扭矩激勵的多跨轉(zhuǎn)子系統(tǒng)軸承負(fù)荷特性的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:軸承負(fù)荷對扭矩激勵的敏感度較高,研究扭矩激勵下負(fù)荷的變化及在各跨間的傳遞規(guī)律,并通過軸承負(fù)荷信號來對扭矩進(jìn)行定性和定量的分析,對于多跨轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)的動力學(xué)分析十分必要。 考慮軸承負(fù)荷傳感器的支承剛度、滑動軸承油膜力、彈性柱銷聯(lián)軸器彈性和輪盤不平衡量,建立力學(xué)模型,利用多體系統(tǒng)動力學(xué)的分析方法和拉格朗日法,建立包含扭矩因子(通過實(shí)驗獲得)的三跨六支承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)方程組。并通過MATLAB利用四階龍格庫塔法對該數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解,得到不同扭矩激勵下各個支承處軸承負(fù)荷的動力響應(yīng)曲線,研究不同性質(zhì)扭矩激勵下各支承負(fù)荷的傳遞特性和變化規(guī)律。基于三跨轉(zhuǎn)子均布質(zhì)量模型,利用傳遞矩陣法,結(jié)合扭矩因子,推導(dǎo)出軸承負(fù)荷對扭矩激勵的敏感度矩陣,并編寫了基于扭矩激勵的軸承負(fù)荷計算程序。進(jìn)一步提出了基于軸承負(fù)荷的扭矩激勵試驗辨識方法,以實(shí)現(xiàn)扭矩的定性、定量的分析。為實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的快速挖掘,結(jié)合粗糙集理論,利用ROSETTA軟件對決策表進(jìn)行屬性約簡,生成基于軸承負(fù)荷特征的扭矩激勵挖掘規(guī)則,并進(jìn)行重復(fù)性驗證。 在傳統(tǒng)的多輪盤轉(zhuǎn)子系統(tǒng)支承負(fù)荷特性試驗臺的基礎(chǔ)上,增加磁粉制動器和扭矩傳感器,并進(jìn)行調(diào)試,實(shí)現(xiàn)不同性質(zhì)(線性和暫態(tài))扭矩的激勵的施加和測量。試驗中由軸承負(fù)荷傳感器直接測得的信號與兩種模型得到的軸承負(fù)荷變化值進(jìn)行對比分析,扭矩傳感器測得的結(jié)果對辨識計算結(jié)果進(jìn)行驗證。試驗與仿真對比結(jié)果表明:與距扭矩施加位置越近的支承,負(fù)荷曲線變化越明顯,負(fù)荷對扭矩激勵的敏感度因子也越大,為扭矩故障定性診斷提供理論依據(jù)。通過負(fù)荷對扭矩激勵的敏感度矩陣,在任意給定扭矩變化量時,結(jié)合相應(yīng)的扭矩因子,可以準(zhǔn)確、方便地計算出相應(yīng)的軸承負(fù)荷變化值。基于軸承負(fù)荷對扭矩激勵定量試驗辨的識誤差在允許范圍之內(nèi),可以有效地實(shí)現(xiàn)扭矩的定性、定量診斷。采用ROSETTA軟件可以實(shí)現(xiàn)基于大量軸承負(fù)荷的特征數(shù)據(jù)中進(jìn)行扭矩特征的挖掘,為轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)動力學(xué)設(shè)計和故障診斷提供了又一有效、可靠的途徑。
【關(guān)鍵詞】:扭矩激勵 多跨轉(zhuǎn)子 軸承負(fù)荷 敏感度矩陣 試驗辨識 數(shù)據(jù)挖掘
【學(xué)位授予單位】:太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:TH133.3
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-10
- 第一章 緒論10-20
- 1.1 研究目的與意義10-12
- 1.2 國內(nèi)外研究動態(tài)12-16
- 1.2.1 國外研究動態(tài)12-14
- 1.2.2 國內(nèi)研究動態(tài)14-16
- 1.3 主要研究內(nèi)容16-20
- 第二章 扭矩激勵下多跨轉(zhuǎn)子系統(tǒng)軸承負(fù)荷傳遞特性20-38
- 2.1 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)組成20-21
- 2.2 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的集中質(zhì)量模型21-30
- 2.2.1 集總質(zhì)量的力學(xué)模型21-27
- 2.2.2 三跨轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)方程組27-30
- 2.3 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)軸承負(fù)荷傳遞特性30-37
- 2.3.1 暫態(tài)扭矩激勵下軸承負(fù)荷傳遞特性31-34
- 2.3.2 線性扭矩激勵下軸承負(fù)荷傳遞特性34-37
- 2.4 小結(jié)37-38
- 第三章 軸承負(fù)荷對扭矩激勵的敏感度矩陣38-50
- 3.1 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的均布質(zhì)量模型38-40
- 3.1.1 傳遞矩陣法38-39
- 3.1.2 均布質(zhì)量的力學(xué)模型39-40
- 3.2 負(fù)荷對扭矩的敏感度矩陣40-45
- 3.2.1 均布載荷作用下的場傳遞矩陣40
- 3.2.2 聯(lián)軸器集中載荷作用點(diǎn)的傳遞矩陣40-41
- 3.2.3 兩支承間的場傳遞矩陣41-42
- 3.2.4 負(fù)荷對負(fù)荷的敏感度矩陣42-43
- 3.2.5 負(fù)荷對扭矩激勵的敏感度矩陣43-45
- 3.3 實(shí)例分析45-48
- 3.3.1 暫態(tài)扭矩下的敏感度矩陣46-47
- 3.3.2 線性扭矩下的敏感度矩陣47-48
- 3.4 小結(jié)48-50
- 第四章 基于Rosetta的扭矩激勵粗糙集數(shù)據(jù)挖掘50-62
- 4.1 粗糙集理論及Rosetta工具箱50-51
- 4.2 數(shù)據(jù)挖掘51-61
- 4.2.1 決策表的確定52-58
- 4.2.2 約簡生成規(guī)則58-60
- 4.2.3 規(guī)則檢驗60-61
- 4.3 小結(jié)61-62
- 第五章 軸承負(fù)荷傳遞與扭矩激勵辨識試驗62-88
- 5.1 試驗臺與試驗方案62-63
- 5.2 軸承負(fù)荷傳遞特性試驗63-74
- 5.2.1 小波分解重構(gòu)去噪試驗63
- 5.2.2 暫態(tài)扭矩激勵下軸承負(fù)荷的傳遞特性63-68
- 5.2.3 線性扭矩激勵下軸承負(fù)荷的傳遞特性68-74
- 5.2.4 試驗結(jié)果分析74
- 5.3 扭矩激勵辨識試驗74-85
- 5.3.1 EMD分離方法74-78
- 5.3.2 暫態(tài)扭矩辨識試驗78-82
- 5.3.3 線性扭矩辨識試驗82-85
- 5.3.4 試驗結(jié)果分析85
- 5.4 小結(jié)85-88
- 第六章 結(jié)論與展望88-90
- 6.1 工作總結(jié)88-89
- 6.2 主要結(jié)論89
- 6.3 進(jìn)一步工作展望89-90
- 參考文獻(xiàn)90-95
- 致謝95-96
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄96
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
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本文編號:332505
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