金属橡胶磁悬浮轴承组合支承转子系统动力学特性研究

发布时间：2020-07-24 15:37

【摘要】： 本文将磁悬浮轴承支承在金属橡胶环上,构成金属橡胶磁悬浮轴承组合支承转子系统。研究转子-磁轴承-弹性基座复杂系统的结构设计及动态特性。在一般磁悬浮轴承控制策略的基础上,利用金属橡胶环产生的附加阻尼,降低转子的振幅,提高系统的稳定性,使转子能够安全稳定地越过系统的弯曲临界转速。主要内容如下: 首先,分析了金属橡胶阻尼工作原理,在原有磁悬浮轴承实验台基础上,根据金属橡胶的力学特性和原有实验台机械结构参数设计并加工了金属橡胶环、磁悬浮轴承座、金属橡胶环座、实验台基座等相关零部件,建立了金属橡胶磁悬浮轴承组合支承转子系统实验台。 其次,论述了组合支承系统各环节的设计方法,建立了金属橡胶磁悬浮轴承组合支承转子系统的数学模型。采用Matlab软件编写了相关程序,分析了金属橡胶磁悬浮轴承组合支承转子系统的固有频率、阻尼、振型、不平衡响应等性能参数,并与原有的一般磁悬浮轴承转子系统进行了比较。 最后,通过试验模态分析和系统高速旋转实验对比分析了金属橡胶环对磁悬浮轴承转子系统动态性能的影响。研究结果表明,增加合适支承刚度及支承阻尼的金属橡胶环可以明显降低转子在弯曲模态频率处的振动,减轻磁悬浮轴承为抑制转子弯曲振动所付出的代价,有利于系统平稳越过弯曲临界转速。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH133.3
【图文】：

实验中测得系统响应的加速度振幅可以验证系统的传递率。2.3 组合支承转子系统的结构一个完整的金属橡胶磁悬浮轴承组合支承转子系统包括位移传感器、控制器、功率放金属橡胶环、磁悬浮轴承和转子，下面简要介绍系统各个组成部分。系统结构如图 2.2：

2.4.4 转子的设计转子的结构如图 2.4，转子总长 828mm，转子铁芯外径 39.7mm，转子铁芯轴向长度 22mm。径向轴承单边气隙 0.25mm，推力盘直径 82mm，轴向单边气隙 0.25mm，径向磁悬浮轴承、轴向磁悬浮轴承偏磁电流均为 2.5A。

2.4.5 磁悬浮轴承的设计磁悬浮轴承的设计需保证所需的最大承载力。与最大承载力有关系的包括定子与转子之间的气隙、偏置电流、线圈匝数、轴承尺寸、磁极面积等。径向磁悬浮轴承和推力磁悬浮轴承实物图如下：

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本文编号：2769046