高速球轴承—转子系统非线性动力学特性对比研究

发布时间：2020-08-10 07:11

【摘要】： 随着生产和科学技术的发展,旋转机械向高速、重载、轻型化和自动化方向发展,一些重大的旋转机械在生产中的作用显得十分的突出。为了保证滚动轴承支承的转子系统稳定安全运转,有必要研究滚动轴承-转子系统非线性动力学特性。虽然陶瓷球混合轴承逐渐取代了传统钢球轴承应用于高速领域,但是对比研究两者的非线性动力学特性是很必要的,可以为还不成熟的陶瓷球混合轴承设计提供理论指导。本文的研究对象是角接触球轴承支撑的水平刚性转子系统,对比分析系统在不同径向内部间隙时陶瓷球混合轴承和钢球轴承的非线性动力学行为,对转子系统进行数值计算,仿真转子系统复杂的非线性现象。 首先,论文论述了球轴承的结构特点及主要参数,进行了系统的运动学分析、载荷分布和刚度分析工作,建立系统的模型,并对比选择适合系统精度的数值计算方法。 其次,以球轴承的径向内部间隙为主要研究参数,对比分析了陶瓷球混合轴承与纯钢球轴承在无不平衡力和有不平衡力时的动力学响应特性。用数值积分方法得到系统在某些特殊参数域中的分岔图、轴心轨迹图、相图和Poincare图。结果表明系统在某些参数域中可能发生倍周期分岔、拟周期和混沌运动,且滚动体为不同材料时,非线性响应特性不同,因此不能简单的套用钢球轴承设计理论来设计制造混合陶瓷球轴承。 通过数值计算及对结果的分析,为陶瓷球混合轴承-转子系统在设计方面提供理论基础。
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH113

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本文编号：2787751