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球軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)多體動(dòng)力學(xué)分析

發(fā)布時(shí)間:2017-05-10 11:25

  本文關(guān)鍵詞:球軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)多體動(dòng)力學(xué)分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


【摘要】:球軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)是旋轉(zhuǎn)機(jī)械的核心部分,廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域,而球軸承作為轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的核心部件,它的特性在很大程度上決定著軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)性能。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的研究已深入到轉(zhuǎn)子的密封,失穩(wěn)以及蒸汽振蕩等非線性方向。本文基于國(guó)家自然科學(xué)基金-青年科學(xué)基金資助項(xiàng)目(11002062)“機(jī)械系統(tǒng)中滾動(dòng)軸承多體接觸動(dòng)力學(xué)研究”和昆明理工大學(xué)引進(jìn)人才基金項(xiàng)目(KKSA20091026)“大型滾動(dòng)軸承柔性多體動(dòng)力學(xué)研究”的資助,以球軸承-轉(zhuǎn)子為對(duì)象,多體動(dòng)力學(xué)、Hertz理論、軸承動(dòng)力學(xué)以及柔性多體動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ),忽略潤(rùn)滑和保持架接觸沖擊的影響,考慮了保持架和軸承座的柔性化,并對(duì)它們進(jìn)行模態(tài)和振型分析;與此同時(shí)分別建立了球軸承多體動(dòng)力學(xué)模型、球軸承-轉(zhuǎn)子剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)虛擬樣機(jī)模型以及試驗(yàn)?zāi)P?深入研究球軸承在不同載荷、不同轉(zhuǎn)速、不同驅(qū)動(dòng)方式以及柔性保持架等因素對(duì)球軸承動(dòng)態(tài)特性的影響;而且分析了球軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)、不同工況以及不平衡量對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的影響;并通過建立球軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái),分別對(duì)球軸承在不同工況和轉(zhuǎn)盤的不平衡量對(duì)球軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)特性試驗(yàn)測(cè)試分析。 論文研究的主要工作包括: 1、以Hertz接觸理論、軸承運(yùn)動(dòng)學(xué)理論、多剛體系統(tǒng)理論、柔性多體動(dòng)力學(xué)理論以及ADAMS柔性體理論為基礎(chǔ);利用Pro/E軟件建立起三維零件模型,結(jié)合ANSYS軟件有限元方法,對(duì)保持架和軸承座進(jìn)行柔性化,并進(jìn)行模態(tài)和振型分析,再與ADAMS軟件相結(jié)合,建立了球軸承多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型、球軸承-轉(zhuǎn)子多剛體系統(tǒng)模型和球軸承-轉(zhuǎn)子剛?cè)狁詈隙囿w系統(tǒng)模型;而且計(jì)算了接觸剛度,并分析了球軸承內(nèi)、外圈與接觸剛度、接觸力之間的關(guān)系;探討了不同驅(qū)動(dòng)方式、不同轉(zhuǎn)速、不同載荷和柔性體對(duì)球軸承多體動(dòng)力學(xué)特性影響; 2、基于建立的球軸承-轉(zhuǎn)子多剛體系統(tǒng)模型和球軸承-轉(zhuǎn)子柔性多體系統(tǒng)模型,并考慮滾動(dòng)體和套圈的動(dòng)態(tài)接觸關(guān)系,研究球軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)、不同工況以及加載不平衡量條件下的球軸承-轉(zhuǎn)子剛?cè)狁詈隙囿w系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真分析; 3、設(shè)計(jì)開發(fā)了球軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái),并探討了在不同轉(zhuǎn)速和不同平衡量條件下試驗(yàn)研究轉(zhuǎn)子的振動(dòng)響應(yīng)特性和轉(zhuǎn)子的不平衡性;并與之對(duì)比驗(yàn)證球軸承-轉(zhuǎn)子多剛體耦合系統(tǒng)虛擬樣機(jī)模型仿真分析結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】:球軸承 轉(zhuǎn)子系統(tǒng) 多體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng) 剛?cè)狁詈?/strong> 動(dòng)態(tài)特性
【學(xué)位授予單位】:昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TH113
【目錄】:
  • 摘要5-7
  • Abstract7-12
  • 第一章 緒論12-18
  • 1.1 課題研究背景12-13
  • 1.2 課題研究的意義13-14
  • 1.3 球軸承研究現(xiàn)狀14-15
  • 1.4 轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀15-16
  • 1.5 課題研究的內(nèi)容16-18
  • 第二章 球軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)多體動(dòng)力學(xué)理論18-36
  • 2.1 引言18
  • 2.2 球滾動(dòng)體在套圈滾道上的Hertz接觸18-20
  • 2.3 球軸承運(yùn)動(dòng)學(xué)分析20-28
  • 2.3.1 球軸承結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)20-25
  • 2.3.2 球軸承滾動(dòng)動(dòng)體運(yùn)動(dòng)25-26
  • 2.3.3 球軸承保持架的運(yùn)動(dòng)26-27
  • 2.3.4 計(jì)算實(shí)例27-28
  • 2.4 球軸承-轉(zhuǎn)子多體系統(tǒng)模型28-34
  • 2.4.1 空間多剛體系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程28-29
  • 2.4.2 柔性多體系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程29-31
  • 2.4.3 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)31-32
  • 2.4.4 球軸承支承的剛性轉(zhuǎn)子模型32-33
  • 2.4.5 ADAMS柔性體理論33-34
  • 2.5 本章小結(jié)34-36
  • 第三章 球軸承多體動(dòng)力學(xué)仿真分析36-62
  • 3.1 引言36
  • 3.2 球軸承虛擬樣機(jī)建模36-38
  • 3.3 球軸承接觸剛度與接觸力的計(jì)算38-43
  • 3.3.1 球軸承接觸剛度的計(jì)算38-40
  • 3.3.2 球軸承在ADAMS中接觸力的計(jì)算40-43
  • 3.4 柔性體的生成及模態(tài)分析43-49
  • 3.4.1 保持架的柔性體生成及模態(tài)分析44-47
  • 3.4.2 軸承座的柔性體生成及模態(tài)分析47-49
  • 3.5 球軸承多體動(dòng)力學(xué)仿真49-59
  • 3.5.1 深溝軸承多體動(dòng)力學(xué)仿真49-55
  • 3.5.2 角接觸軸承多體動(dòng)力學(xué)仿真55-59
  • 3.6 本章小結(jié)59-62
  • 第四章 球軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)剛?cè)狁詈隙囿w動(dòng)力學(xué)仿真分析62-82
  • 4.1 引言62
  • 4.2 球軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)虛擬樣機(jī)建模62-64
  • 4.3 球軸承套圈與保持架對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析64-71
  • 4.3.1 套圈對(duì)球軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析64-68
  • 4.3.2 保持架對(duì)軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析68-71
  • 4.4 不同轉(zhuǎn)速對(duì)球軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析71-74
  • 4.4.1 不同轉(zhuǎn)速對(duì)深溝軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析71-72
  • 4.4.2 不同轉(zhuǎn)速對(duì)角接觸軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析72-74
  • 4.4.3 結(jié)果分析74
  • 4.5 不同載荷對(duì)轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析74-77
  • 4.5.1 不同載荷對(duì)深溝軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析74-75
  • 4.5.2 不同載荷對(duì)角接觸軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析75-77
  • 4.5.3 結(jié)果分析77
  • 4.6 不平衡量對(duì)軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析77-80
  • 4.6.1 轉(zhuǎn)子不平衡量的計(jì)算77-78
  • 4.6.2 不同平衡量對(duì)深溝軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能分析78-80
  • 4.7 本章小結(jié)80-82
  • 第五章 球軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)建立與試驗(yàn)測(cè)試分析82-96
  • 5.1 引言82
  • 5.2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)及建立82-86
  • 5.2.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)82-83
  • 5.2.2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的建立83-86
  • 5.3 球軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性試驗(yàn)測(cè)試分析86-93
  • 5.3.1 球軸承不同工況下轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性影響試驗(yàn)86-89
  • 5.3.2 不平衡量對(duì)球軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性影響試驗(yàn)89-93
  • 5.4 仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析93-94
  • 5.5 本章小結(jié)94-96
  • 第六章 總結(jié)96-100
  • 6.1 研究主要結(jié)論96-97
  • 6.2 研究的展望97-100
  • 致謝100-102
  • 參考文獻(xiàn)102-106
  • 附錄 攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文和參與的科研項(xiàng)目106

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 張風(fēng)琴;杜輝;鄧四二;楊海生;高銀濤;;基于ADAMS的圓柱滾子軸承仿真分析[J];河南科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年02期

2 孟光;轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)研究的回顧與展望[J];振動(dòng)工程學(xué)報(bào);2002年01期

3 姚廷強(qiáng);遲毅林;黃亞宇;譚陽;;滾動(dòng)軸承剛?cè)岫囿w接觸動(dòng)力學(xué)分析[J];中國(guó)機(jī)械工程;2008年16期


  本文關(guān)鍵詞:球軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)多體動(dòng)力學(xué)分析,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。



本文編號(hào):354665


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