光電跟蹤設(shè)備在軍事及航空航天領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,而轉(zhuǎn)臺對設(shè)備的動態(tài)性能影響深遠。本文針對某型號光電轉(zhuǎn)臺,進行了模態(tài)分析、模態(tài)測試與掃頻分析。模態(tài)分析采用子空間迭代法獲取了轉(zhuǎn)臺前六階模態(tài),力錘模態(tài)測試實驗驗證了模態(tài)分析結(jié)果。掃頻分析采用隱式積分法,通過加速度頻譜與位移頻譜獲得了光電轉(zhuǎn)臺的諧振頻率。而因為零件的制造誤差,機械的安裝誤差,工作狀態(tài)下的熱變形,載荷引起的變形以及支撐的不均勻沉降等因素,轉(zhuǎn)臺的軸系轉(zhuǎn)子之間會產(chǎn)生平行不對中、交角不對中或綜合不對中。針對存在交角不對中工況的轉(zhuǎn)臺進行了簡諧激勵響應(yīng)分析,結(jié)果表明轉(zhuǎn)臺頻域響應(yīng)包含工頻振動及2倍頻振動。為進一步研究不對中轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學特性,本文基于光電轉(zhuǎn)臺水平軸系建立了多轉(zhuǎn)子-滾動軸承-鉸接系統(tǒng)模型,綜合不對中力、軸承力、碰摩力與不平衡力,基于彈簧阻尼模型,采用集中質(zhì)量法建立了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學模型。不對中模型中,根據(jù)受力分析、力矩分解及聯(lián)接元件幾何特征建立了鉸接轉(zhuǎn)子的不對中激勵力模型,并將電機驅(qū)動軸及被驅(qū)動軸引發(fā)的針對主軸的耦合不對中力引入不對中轉(zhuǎn)子動力學模型。因為滾動軸承是轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的重要組成部件,對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學特性有重要影響,所以在本文建立...

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究意義
    1.2 國內(nèi)外轉(zhuǎn)臺動態(tài)特性研究現(xiàn)狀
    1.3 國內(nèi)外轉(zhuǎn)子不對中研究現(xiàn)狀
    1.4 國內(nèi)外滾動軸承研究現(xiàn)狀
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
第二章 光電轉(zhuǎn)臺動力學特性分析
    2.1 分析理論
        2.1.1 Bathe子空間迭代法
        2.1.2 模態(tài)測試理論
        2.1.3 P-LSCF識別法
        2.1.4 模態(tài)疊加法
    2.2 光電跟蹤轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)簡介
    2.3 模態(tài)分析
        2.3.1 有限元建模
        2.3.2 模態(tài)分析結(jié)果
    2.4 力錘模態(tài)測試實驗
        2.4.1 模態(tài)測試系統(tǒng)
        2.4.2 測量點排布
        2.4.3 實驗結(jié)果分析
    2.5 掃頻分析
    2.6 轉(zhuǎn)臺不對中響應(yīng)分析
        2.6.1 不對中產(chǎn)生原因
        2.6.2 對中轉(zhuǎn)臺響應(yīng)
        2.6.3 不對中轉(zhuǎn)臺響應(yīng)
    2.7 本章小結(jié)
第三章 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學模型
    3.1 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學模型
    3.2 轉(zhuǎn)子不對中力模型
        3.2.1 聯(lián)接元件變形不對中力
        3.2.2 驅(qū)動力矩不對中力
    3.3 軸承力模型
        3.3.1 VC振動軸承力
        3.3.2 波紋誤差軸承力
        3.3.3 軸承接觸剛度
        3.3.4 Hertz接觸理論
        3.3.5 軸承力模型
    3.4 轉(zhuǎn)子碰摩模型
    3.5 轉(zhuǎn)子不平衡力
    3.6 數(shù)值分析方法與轉(zhuǎn)子初始參數(shù)
        3.6.1 變步長龍格庫塔法
        3.6.2 傅里葉變換
        3.6.3 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)初始參數(shù)
    3.7 本章小結(jié)
第四章 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學分析
    4.1 不對中力對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學特性的影響
        4.1.1 轉(zhuǎn)子動力學模型驗證
        4.1.2 平行不對中
        4.1.3 交角不對中
        4.1.4 綜合不對中
        4.1.5 耦合不對中力的影響
    4.2 軸承力對轉(zhuǎn)子動力學特性的影響
        4.2.1 變剛度振動軸承力
        4.2.2 波紋誤差軸承力
        4.2.3 綜合軸承力
    4.3 本章小結(jié)
第五章 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)有限元仿真分析
    5.1 動力學分析理論
        5.1.1 模態(tài)有效質(zhì)量
        5.1.2 隱式積分法
        5.1.3 增強拉格朗日法
    5.2 轉(zhuǎn)子模型結(jié)構(gòu)簡介
    5.3 轉(zhuǎn)子有限元模型
    5.4 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模態(tài)分析
    5.5 不對中-不平衡耦合作用轉(zhuǎn)子響應(yīng)分析
        5.5.1 對中-不平衡轉(zhuǎn)子動態(tài)響應(yīng)分析
        5.5.2 不對中-不平衡轉(zhuǎn)子動態(tài)響應(yīng)分析
    5.6 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)諧振分析
    5.7 本章小結(jié)
第六章 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)實驗分析
    6.1 測試理論知識
        6.1.1 切比雪夫濾波器
        6.1.2 采樣定理
        6.1.3 采樣參數(shù)
    6.2 轉(zhuǎn)子實驗系統(tǒng)
    6.3 轉(zhuǎn)子不對中實驗
    6.4 轉(zhuǎn)子掃頻諧振實驗
    6.5 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文與研究成果



本文編號：3799425