微观球面纹理对滑动轴承及转子动力学性能影响

发布时间：2017-04-17 01:17

  本文关键词：微观球面纹理对滑动轴承及转子动力学性能影响，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：微制造技术的发展使得在轴承表面加工出微观规则形貌成为可能,但是目前微观规则形貌对滑动轴承性能影响的研究深度不足,并且研究结论不具一致性。因此研究表面微观规则形貌对滑动轴承性能的影响有着极其重要的意义。本文采用数值计算的方法,研究了球面纹理参数对滑动轴承静特性、动特性以及转子动力学性能的影响。具体包括以下内容：以现有加工手段和精度为基础,选定球面纹理,构建了相应的几何模型,并推出表面带微观规则形貌滑动轴承的Reynolds方程,采用数值方法求解得出表面纹理几何参数对滑动轴承润滑性能的影响规律；求解了静态和四个扰动雷诺方程,得出动力特性系数,考察了球面纹理对滑动轴承动特性系数以及轴承稳定性的影响规律；以滑动轴承支承的Jeffcott转子为研究对象,结合一个具体的算例考察了滑动轴承表面纹理参数对所支承转子的临界转速和不平衡响应的影响；建立动压轴承-柔性Jeffcott转子系统的动力学模型,采用有限差分法求解轴承的瞬态Reynolds方程,并用Runge-Kutta法求解转子的运动方程,实现瞬态Reynolds方程和动力学方程的耦合求解。通过上述研究得出了微观球面纹理对滑动轴承及转子动力学性能影响的规律,并对这些规律进行了相应的分析。本课题的研究成果,可为表面微观规则形貌应用于滑动轴承的研究及应用提供理论支撑。
【关键词】：滑动轴承 规则形貌 润滑性能 轴承-转子 动力学性能
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH133.31
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-23
• 1.1 课题背景10
• 1.2 滑动轴承的发展10-14
• 1.2.1 滑动轴承技术10-11
• 1.2.2 轴承材料的发展11
• 1.2.3 滑动轴承结构形式的发展11-14
• 1.3 滑动轴承研究现状14-15
• 1.3.1 试验研究14
• 1.3.2 理论研究14-15
• 1.4 表面形貌对滑动轴承性能影响的研究15-20
• 1.4.1 表面形貌的研究15-16
• 1.4.2 表面规则形貌的加工技术进展16-20
• 1.5 轴承-转子系统动力学研究概况20-21
• 1.5.1 理论基础20
• 1.5.2 滑动轴承支承的转子系统研究概况20-21
• 1.6 文献综述小结21
• 1.7 研究内容及技术路线21-23
• 第2章 微观球面纹理滑动轴承润滑性能建模23-34
• 2.1 滑动轴承动压形成原理23
• 2.2 滑动轴承动压润滑的数值求解23-25
• 2.2.1 流体动压润滑的雷诺方程23-24
• 2.2.2 边界条件24-25
• 2.2.3 雷诺方程的数值求解25
• 2.3 微观球面纹理滑动轴承的几何模型25-27
• 2.3.1 球面纹理几何模型25-26
• 2.3.2 微观球面纹理滑动轴承的膜厚26-27
• 2.4 微观球面纹理滑动轴承雷诺方程求解27-30
• 2.4.1 润滑区域部分的网格划分27-28
• 2.4.2 雷诺方程的数值求解28-30
• 2.5 轴承性能的计算方法30-33
• 2.5.1 无量纲承载力的计算30-31
• 2.5.2 无量纲端泄流量的计算31-32
• 2.5.3 无量纲摩擦力的计算方法32-33
• 2.6 本章小结33-34
• 第3章 微观球面纹理对滑动轴承静特性的影响34-42
• 3.1 球面纹理对滑动轴承的影响34-38
• 3.1.1 程序的验证34-35
• 3.1.2 球面纹理对轴承性能的影响35-38
• 3.2 球面纹理几何参数对轴承性能的影响38-40
• 3.2.1 球面纹理无量纲深度对轴承性能的影响38-39
• 3.2.2 球面纹理无量纲半径对轴承性能的影响39-40
• 3.3 本章小结40-42
• 第4章 微观球面纹理滑动轴承动特性研究42-61
• 4.1 扰动压力方程42-45
• 4.1.1 扰动压力方程的推导42-43
• 4.1.2 扰动压力方程的求解43-45
• 4.1.3 滑动轴承动特性系数的计算45
• 4.2 轴承稳定性判定准则45-46
• 4.3 球面纹理对滑动轴承动特性及稳定性的影响46-51
• 4.3.1 光滑轴承动特性系数的计算46-47
• 4.3.2 球面纹理对滑动轴承刚度系数影响47-49
• 4.3.3 球面纹理对滑动轴承阻尼系数的影响49-51
• 4.4 球面纹理对滑动轴承稳定性的影响51-52
• 4.5 球面纹理结构参数对滑动轴承动特性的影响52-59
• 4.5.1 无量纲球面纹理深度对轴承动特性系数的影响52-56
• 4.5.2 无量纲球面纹理半径对轴承动特性系数的影响56-59
• 4.6 本章小结59-61
• 第5章 微观球面纹理滑动轴承支承的转子动力学性能61-71
• 5.1 刚性支承-转子系统的临界转速61-62
• 5.2 滑动轴承支承的转子动力学模型62-63
• 5.3 球面纹理参数对转子临界转速的影响63-65
• 5.3.1 无量纲球面纹理半径对转子临界转速的影响63-64
• 5.3.2 无量纲球面纹理深度对转子临界转速的影响64-65
• 5.4 球面纹理参数对转子不平衡响应的影响65-70
• 5.4.1 无量纲球面纹理半径对转子不平衡响应的影响65-67
• 5.4.2 无量纲球面纹理深度对转子不平衡响应的影响67-70
• 5.5 本章小结70-71
• 第6章 轴承-转子系统的耦合计算研究71-82
• 6.1 非线性油膜力的计算71-73
• 6.2 动压轴承—柔性Jeffcott转子模型73-75
• 6.3 球面纹理对轴承-转子系统不平衡响应的影响75-77
• 6.4 球面纹理参数对稳定周期运动振幅的影响77-81
• 6.4.1 无量纲球面纹理半径对稳定周期运动振幅的影响77-79
• 6.4.2 无量纲球面纹理深度对稳定周期运动振幅的影响79-81
• 6.5 本章小结81-82
• 第7章 研究结论与展望82-84
• 7.1 研究结论82-83
• 7.2 研究展望83-84
• 参考文献84-89
• 致谢89-90
• 攻读硕士学位期间发表的论文90

【参考文献】

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