發(fā)布時間：2017-05-17 08:14

  本文關(guān)鍵詞：分子泵轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)動力學(xué)分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)動力學(xué)分析是高速旋轉(zhuǎn)機械設(shè)計中的一個重要環(huán)節(jié)。高速旋轉(zhuǎn)機械的工作轉(zhuǎn)速常在兩階臨界轉(zhuǎn)速以上,在此情況下,轉(zhuǎn)子通過臨界轉(zhuǎn)速時會出現(xiàn)較大的振動,此時的振幅必須得到控制。在支承處設(shè)置阻尼器能有效控制轉(zhuǎn)子振幅。本文以高速小型復(fù)合分子泵為應(yīng)用對象,研究粘彈性阻尼器的力學(xué)特性對轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)動態(tài)特性的影響。本文主要包含以下內(nèi)容： (1)建立分子泵轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)的有限元模型。分析了分子泵轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),確定了軸段、輪盤、支承等單元的系數(shù)矩陣,裝配各單元系數(shù)矩陣,得出了系統(tǒng)系數(shù)矩陣及轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)的運動方程。 (2)求解運動方程。對轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)進行了自由振動和受迫振動分析,繪制了Campbell圖,并求解出工作轉(zhuǎn)速內(nèi)的所有臨界轉(zhuǎn)速；計算得到轉(zhuǎn)子的前三階模態(tài)振型；計算了自由振動時的衰振系數(shù),驗證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；計算了轉(zhuǎn)子上不同位置的不平衡響應(yīng)；分析了粘彈性阻尼器的支承剛度、損耗因子對轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速、不平衡響應(yīng)等動態(tài)特性的影響。分析結(jié)果表明,轉(zhuǎn)子的最大不平衡響應(yīng)受粘彈性阻尼器的支承剛度和損耗因子的影響較大,而臨界轉(zhuǎn)速則主要受支承剛度影響；應(yīng)避免粘彈性阻尼器支承剛度與永磁軸承支承剛度接近,以防出現(xiàn)較大振幅。 (3)測量支承的靜力學(xué)特性。構(gòu)建了實驗平臺,測量了永磁軸承與粘彈性阻尼器在不同條件下的徑向力-徑向位移關(guān)系等靜力學(xué)特性,并計算出支承剛度。 (4)測量分子泵轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)的動態(tài)特性。構(gòu)建了動態(tài)特性實驗平臺,繪制出轉(zhuǎn)子振動的幅頻圖并與理論分析結(jié)果進行對比,驗證了理論分析的正確性；繪制了振動的瀑布圖,分析了轉(zhuǎn)子振動的頻率成分及轉(zhuǎn)子的運行狀態(tài)；繪制了不同轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)子的軸心軌跡,用以檢驗轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)是否運行正常。 本文通過上述理論和實驗研究,探索了支承單元力學(xué)特性對分子泵轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)動態(tài)特性的影響,提出了一種減小轉(zhuǎn)子振幅的途徑,為分子泵支承單元的設(shè)計選用提供了理論指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】：轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng) 粘彈性阻尼器 有限元模型
【學(xué)位授予單位】：中國工程物理研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH113
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 目錄6-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 課題來源及研究背景8-9
• 1.1.1 課題來源8
• 1.1.2 課題研究背景8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11
• 1.3 課題研究目的與意義11-12
• 1.4 本文主要內(nèi)容12-14
• 第二章 分子泵轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)動力學(xué)模型與運動方程14-23
• 2.1 轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)動力學(xué)分析常用方法14-15
• 2.1.1 集總參數(shù)法14
• 2.1.2 傳遞矩陣法14
• 2.1.3 有限元法14-15
• 2.2 分子泵轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)動力學(xué)模型15-18
• 2.2.1 軸段單元模型16
• 2.2.2 支承單元模型16-17
• 2.2.3 轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)動力學(xué)模型17-18
• 2.3 轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)運動方程18-22
• 2.3.1 單元系數(shù)矩陣18-21
• 2.3.2 系數(shù)矩陣的裝配及系統(tǒng)運動方程21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第三章 分子泵轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)動力學(xué)理論分析23-36
• 3.1 分析方法23-24
• 3.1.1 自由振動分析方法23-24
• 3.1.2 受迫振動分析方法24
• 3.2 分析工具及流程24-27
• 3.2.1 分析工具24-25
• 3.2.2 分析流程25-27
• 3.3 分析結(jié)果與討論27-35
• 3.3.1 自由振動分析結(jié)果27-30
• 3.3.2 受迫振動分析結(jié)果30-32
• 3.3.3 粘彈性阻尼器參數(shù)的影響32-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 第四章 支承單元靜力學(xué)特性測試36-46
• 4.1 永磁軸承力學(xué)特性測試36-41
• 4.1.1 實驗?zāi)康?/span>36
• 4.1.2 實驗設(shè)計36-37
• 4.1.3 實驗內(nèi)容37
• 4.1.4 實驗結(jié)果與分析37-41
• 4.2 粘彈性阻尼器力學(xué)特性測試41-45
• 4.2.1 實驗?zāi)康?/span>41-42
• 4.2.2 實驗設(shè)計與實驗內(nèi)容42
• 4.2.3 實驗結(jié)果與分析42-45
• 4.3 本章小結(jié)45-46
• 第五章 轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)動態(tài)特性測試及結(jié)果分析46-56
• 5.1 實驗?zāi)康?/span>46
• 5.2 實驗設(shè)計46-48
• 5.2.1 實驗臺46-47
• 5.2.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)47-48
• 5.3 實驗內(nèi)容48-49
• 5.4 實驗結(jié)果與分析49-55
• 5.4.1 高速實驗49-52
• 5.4.2 對比實驗52-55
• 5.5 支承單元設(shè)計建議55
• 5.6 本章小結(jié)55-56
• 第六章 總結(jié)與展望56-59
• 6.1 結(jié)論56-57
• 6.2 技術(shù)進步點57
• 6.3 展望57-59
• 致謝59-60
• 參考文獻60-63
• 附錄Ⅰ 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文63
• 附錄Ⅱ 攻讀碩士學(xué)位期間參與的學(xué)術(shù)活動63

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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  本文關(guān)鍵詞：分子泵轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)動力學(xué)分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：372872