基于超磁致伸缩—磁流体材料的智能轴承研究

发布时间：2020-06-15 02:20

【摘要】：磁流体是一种在激励磁场下自身粘度可以改变的智能材料,超磁致伸缩材料是一种具有高效的电-磁-机转换效能的新型材料。本文通过应用超磁致伸缩、磁流体材料,提出一种通过控制刚度和调节阻尼的智能轴承,为解决支撑技术的难题提供一种解决方案。超磁致伸缩材料具有较快的响应速度、形变范围大、形变输出稳定、输出力稳定且输出的量级较大,在减振应用,定位控制等领域具有普遍的应用;磁流变液是一种纳米磁性颗粒的悬浊液,这种磁性颗粒可以通过磁场来控制其在油液中的分布状态。加上磁场时,磁性颗粒沿着磁场方向有序分布,宏观表现为磁流变液黏度变大。滑动轴承的减振阻尼随着在轴承间隙的磁流体的黏度改变而变。本课题基于这两种材料,提出了一种新型智能轴承,包括刚度控制部分的超磁致伸缩驱动器和可以调节阻尼的磁流体轴承。在通过实验研究磁流体阻尼力与激励电流关系的基础上,详细给出了超磁致伸缩驱动器和磁流体轴承的结构和磁路设计方案,并且通过Anasys软件对刚度控制驱动器和阻尼调节磁流体轴承的磁路设计可行性进行了验证,得到工作区域磁场强度与激励电流的关系。为了更好的对智能轴承进行控制,搭建了具有位移传感器和拉压力传感器的测试系统,对刚度控制驱动器的时间响应特性进行了实验研究。得到不同电流对刚度控制驱动器的位移输出响应时间、输出力响应时间影响,不同预压力对刚度控制驱动器的响应时间的影响。为主动减振轴承的控制奠定了一定的基础。
【学位授予单位】：上海应用技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB381;TH133.3
【图文】：

图 1.1 可控液压油膜轴承Fig. 1.1 Controllable hydraulic oil film bearing如图1.1所示，挠性控制板、润滑油腔、可控液压泵以及流体阻尼器构成了可控液压油膜轴承的主动减振结构。该轴承的主动减振机理是通过改变润滑油腔的润滑油的压力，压力改变挠性板的位置，从而对轴承的振动状态进行抑制。其中润滑油腔的压力控制通过流体阻尼器来实现，该结构在改善轴承的振动情况时具有较为明显的效果。但是，由于控制是通过润滑油的油压进行调节的，所以不可避免的就有减振响应时间较长，同时减振过程是一个非线性的过程[11]。图 1.2 主动可倾瓦轴承Fig. 1.2 Active ti

振功能的轴承已经发展出很多种类，本文从中举出部分典型的图 1.1 可控液压油膜轴承Fig. 1.1 Controllable hydraulic oil film bearing示，挠性控制板、润滑油腔、可控液压泵以及流体阻尼器构成减振结构。该轴承的主动减振机理是通过改变润滑油腔的润滑的位置，从而对轴承的振动状态进行抑制。其中润滑油腔的压现，该结构在改善轴承的振动情况时具有较为明显的效果。但的油压进行调节的，所以不可避免的就有减振响应时间较长，的过程[11]。

【参考文献】

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本文编号：2713741