超聲減摩機(jī)理及轉(zhuǎn)子系統(tǒng)摩擦抑制應(yīng)用研究
本文關(guān)鍵詞:超聲減摩機(jī)理及轉(zhuǎn)子系統(tǒng)摩擦抑制應(yīng)用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步以及為滿足工業(yè)化進(jìn)程的發(fā)展要求,人們對機(jī)械設(shè)備的精度等工作參數(shù)的要求也在不斷提高,因此機(jī)械設(shè)備的摩擦問題就愈發(fā)明顯。以旋轉(zhuǎn)機(jī)械為例,為了提高效率,現(xiàn)代旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)靜子之間的間隙愈來愈小,從而可能在運(yùn)行中出現(xiàn)轉(zhuǎn)靜子的接觸和摩擦。接觸面間的摩擦?xí)䦟?dǎo)致接觸面間產(chǎn)生磨損和發(fā)熱,對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)將會造成很大的危害。超聲振動引起的懸浮與減摩效應(yīng)作為一種新穎的降低摩擦力的方法得到廣泛關(guān)注。本文以彈性赫茲理論和摩擦學(xué)理論為依據(jù),結(jié)合動力學(xué)分析法,分別對平面接觸和圓柱面接觸的超聲減摩機(jī)制進(jìn)行了理論分析,并將其減摩機(jī)理應(yīng)用于發(fā)生摩擦熱彎曲故障的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中,對其抑制摩擦和振動的原理進(jìn)行了研究,最后通過超聲減摩實(shí)驗(yàn)定性地驗(yàn)證了該理論結(jié)果。本文的主要工作如下:首先,研究了平面接觸的超聲減摩機(jī)制,研究了接觸正壓力、表面粗糙度、超聲振動的頻率和幅值等系統(tǒng)參數(shù)對減摩效果的影響;然后,將平面接觸的減摩機(jī)制拓展到圓柱面間的接觸中,同樣研究了各系統(tǒng)參數(shù)對圓柱面接觸下減摩效果的影響,包括圓柱面的半徑差;再次,以發(fā)生摩擦熱彎曲故障的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)為分析對象,將超聲減摩機(jī)制應(yīng)用于抑制轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動和摩擦中,研究了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)由于摩擦生熱的溫度變化、熱變形量以及振動響應(yīng)與穩(wěn)定性;最后,通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了超聲振動的減摩效果,以及其在抑制轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的摩擦和振動中的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】:超聲減摩 轉(zhuǎn)子系統(tǒng) 摩擦熱彎曲 抑制振動與摩擦
【學(xué)位授予單位】:東北大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TH117.1
【目錄】:
- 摘要6-7
- Abstract7-11
- 第一章 緒論11-17
- 1.1 本文研究的目的及意義11-12
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
- 1.2.1 旋轉(zhuǎn)機(jī)械摩擦抑制的研究12
- 1.2.2 超聲減摩機(jī)理研究現(xiàn)狀12-14
- 1.2.3 超聲減摩的應(yīng)用研究進(jìn)展14
- 1.3 本文的主要研究內(nèi)容14-17
- 第二章 平面接觸減摩機(jī)理分析17-33
- 2.1 摩擦學(xué)相關(guān)理論17-20
- 2.1.1 表面形貌參數(shù)17-18
- 2.1.2 表面形貌的統(tǒng)計(jì)參數(shù)18-19
- 2.1.3 摩擦系數(shù)與滑動速度的關(guān)系19-20
- 2.2 水平方向超聲振動減摩機(jī)理20-23
- 2.2.1 理論分析20-23
- 2.2.2 數(shù)值模擬23
- 2.3 垂直方向超聲波振動減摩機(jī)理23-32
- 2.3.1 粗糙表面的接觸分析24-26
- 2.3.2 等效力求解26-28
- 2.3.3 各參數(shù)對減摩效果的影響28-29
- 2.3.4 接觸表面間的動力學(xué)分析29-32
- 2.4 本章小結(jié)32-33
- 第三章 柱面接觸減摩機(jī)理分析33-49
- 3.1 圓柱面接觸模型的建立33-38
- 3.2 等效力分析38-42
- 3.2.1 等效力求解38-40
- 3.2.2 各參數(shù)對減摩效果的影響40-42
- 3.3 接觸表面間的動力學(xué)分析42-46
- 3.3.1 動力學(xué)模型42-45
- 3.3.2 各參數(shù)對平均摩擦系數(shù)的影響45-46
- 3.4 本章小結(jié)46-49
- 第四章 超聲在轉(zhuǎn)子系統(tǒng)摩擦抑制中的應(yīng)用49-59
- 4.1 概述49
- 4.2 局部熱彎曲轉(zhuǎn)子系統(tǒng)建模49-51
- 4.2.1 轉(zhuǎn)子碰摩力50
- 4.2.2 二維方法建模50-51
- 4.3 熱彎曲轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)建模51-53
- 4.4 超聲對摩擦熱彎曲的影響分析53-57
- 4.4.1 超聲振動對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)時域響應(yīng)的影響53-54
- 4.4.2 超聲對摩擦生熱的影響54-55
- 4.4.3 超聲對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響55-57
- 4.5 本章小結(jié)57-59
- 第五章 超聲減摩實(shí)驗(yàn)59-71
- 5.1 平面減摩實(shí)驗(yàn)59-62
- 5.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>59
- 5.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備59-60
- 5.1.3 實(shí)驗(yàn)步驟60
- 5.1.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論60-62
- 5.2 超聲在轉(zhuǎn)子摩擦與振動抑制中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)62-70
- 5.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>62
- 5.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備62-63
- 5.2.3 實(shí)驗(yàn)步驟63-64
- 5.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論64-70
- 5.3 本章小結(jié)70-71
- 第六章 結(jié)論與展望71-73
- 6.1 結(jié)論71
- 6.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)71-72
- 6.3 展望72-73
- 參考文獻(xiàn)73-77
- 致謝77-79
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文及成果79
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,本文編號:344271
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