变支点滑动轴承测控系统设计与优化试验

发布时间：2017-06-03 11:02

  本文关键词：变支点滑动轴承测控系统设计与优化试验，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着现代机械向高性能、高速化和大型化的方向发展,径向滑动轴承在各种旋转机械中已经得到了非常广泛的应用。因其具有承载能力大、功耗小、耐冲击、抗振性好、运转精度高等突出特点,已经成为旋转机械首选的支承形式,如汽轮机、舰船动力传动系统、齿轮箱、各类大型机床。轴承是转子系统中的重要组成部分,其润滑性能的好坏会直接影响到设备运行的可靠性和寿命。因此对滑动轴承的性能研究以及对其结构参数的优化的工作对于提高转子系统的性能具有很大的价值。本文针对一款新型的可倾瓦滑动轴承展开了测控系统设计与试验研究。在自主开发的倒置式滑动轴承试验台的基础上,结合试验的功能要求,确立了该试验台测控系统的总体方案,包括硬件方案及软件方案。结合经济性与实用性搭建了硬件平台,基于虚拟仪器Lab VIEW软件编写了用于数据实时采集与监测的“在线数据采集于监控系统”,以及用于历史数据回访分析的“离线数据分析系统”。测控系统的“在线数据采集与监控系统”实现了对试验台的控制以及试验数据的快速采集分析与实时显示,功能较为全面,运行稳定;测控系统的“离线数据分析系统”实现了试验数据的快速回访以及相应的分析,运行稳定;测控系统软件功能的模块化,大大增强了其后续开发的能力及程序的健壮性。同时,基于试验大纲,对变支点滑动轴承开展了一系列的静态性能试验,涵盖了从低速低载到高速高载共12种工况,结合正交试验,分析了轴瓦结构对其性能的影响。试验过程中,变支点滑动轴承温升正常,压力正常,在试验的各个工况下均能正常工作,验证了该轴承的可行性及稳定性;通过改变轴瓦的结构参数,制造9套不同的轴承,结合正交试验,共3因素3水平,并开展9组试验,得到了轴瓦参数的最优选择,即静压腔坡度为2°、压力孔径为6mm。
【关键词】：变支点 滑动轴承 虚拟仪器 测控系统 静态性能试验
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH133.31
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 论文研究的背景意义11-12
• 1.2 滑动轴承国内外研究现状12-14
• 1.3 虚拟仪器技术介绍14
• 1.4 论文研究的主要内容14-16
• 1.5 本章小结16-17
• 第二章 测控系统总体方案的设计17-34
• 2.1 引言17
• 2.2 流体润滑基本理论17-23
• 2.2.1 动压形成的原理17-18
• 2.2.2 流体润滑的基本控制方程18-20
• 2.2.3 流体的状态20-22
• 2.2.4 滑动轴承的边界条件22-23
• 2.3 滑动轴承的常用类型23-26
• 2.3.1 液体静压轴承23-24
• 2.3.2 液体动压轴承24
• 2.3.3 液体动静压轴承24-25
• 2.3.4 机械支点可倾瓦轴承25-26
• 2.4 变支点滑动轴承26-27
• 2.5 测控系统的总体方案27-33
• 2.5.1 测控系统的硬件方案28-31
• 2.5.2 测控系统的软件方案31-33
• 2.6 本章小结33-34
• 第三章在线数据采集与监控系统的设计34-64
• 3.1 引言34
• 3.2 软件系统框架34-38
• 3.2.1 多线程与单线程的比较34-35
• 3.2.2 生产者与消费者结构的介绍35-36
• 3.2.3 生产者与消费者结构的优化36-38
• 3.3 软件界面设计38-40
• 3.4 系统管理模块40-42
• 3.4.1 系统登陆40-41
• 3.4.2 用户管理41-42
• 3.5 系统组态模块42-44
• 3.6 数据采集模块44-49
• 3.7 数据分析模块49-55
• 3.7.1 数据的预处理49-50
• 3.7.2 数据的分析50-55
• 3.8 数据储存模块55-59
• 3.8.1 数据格式的选择55-56
• 3.8.2 数据库的建立56-57
• 3.8.3 数据库的操作57-59
• 3.9 系统报警模块59-60
• 3.10 试验台控制模块60-63
• 3.11 本章小结63-64
• 第四章 离线数据分析系统的设计64-74
• 4.1 引言64
• 4.2 软件系统框架64-65
• 4.2.1 事件结构的优越性64
• 4.2.2 事件结构的组成64
• 4.2.3 事件结构的运行64-65
• 4.3 软件界面设计65-66
• 4.4 数据读取模块66-67
• 4.5 数据处理模块67-70
• 4.5.1 动态信号的处理68
• 4.5.2 静态信号的处理68-70
• 4.6 轴瓦偏摆及主轴位置分析模块70-71
• 4.7 轴心轨迹分析模块71-73
• 4.8 本章小结73-74
• 第五章 变支点滑动轴承的优化试验74-91
• 5.1 引言74
• 5.2 试验方案74-76
• 5.2.1 试验台架74-75
• 5.2.2 试验目的75
• 5.2.3 试验方法75-76
• 5.3 单组轴承试验过程76-85
• 5.3.1 试验前的准备76-77
• 5.3.2 试验工况的设置77
• 5.3.3 轴瓦温度的测量与分析77-79
• 5.3.4 油膜压力的测量与分析79-82
• 5.3.5 主轴位移与轴瓦偏摆的测量与分析82-85
• 5.4 多组轴承试验数据的综合分析85-90
• 5.4.1 轴瓦温度的分析85-86
• 5.4.2 油膜压力的分析86
• 5.4.3 主轴位移的分析86-87
• 5.4.4 轴瓦参数的优化87-90
• 5.5 本章小结90-91
• 结论与展望91-93
• 参考文献93-98
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果98-99
• 致谢99-100
• 附件100

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 樊红朝,杨建玺,崔勤建;动压油膜轴承研究现状与应用[J];轴承;2003年02期

2 李艳丽;范蟠果;许建社;席鸿国;;计算机与三菱PLC编程口通信的应用研究[J];测控技术;2006年09期

3 王建群,南金瑞,孙逢春,付立鼎;基于LabVIEW的数据采集系统的实现[J];计算机工程与应用;2003年21期

4 罗开玉;李伯全;王小飞;潘海彬;;基于虚拟仪器的机械转子轴心轨迹分析[J];江苏大学学报(自然科学版);2008年06期

5 陈豫;轴心轨迹提纯与自动识别的研究[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2003年06期

6 李强;郑水英;刘淑莲;;计入JFO边界条件的滑动轴承性能分析[J];机械强度;2010年02期

7 江桂云;王勇勤;严兴春;王庆;;油膜轴承动静压混合效应的分析[J];机械设计;2010年07期

8 孟凯;陈小虎;;基于LabVIEW的数据采集、监测系统设计[J];机械;2009年11期

9 雷晏瑶;李智;;基于生产者/消费者的数据采集系统设计[J];机械;2011年09期

10 林凯,何川,毛乐山;基于LabVIEW的多通道振动测试与分析系统[J];清华大学学报(自然科学版);2003年05期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 蔡林;流体动压滑动轴承静特性研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 赵宗琴;基于毛细管节流的阶梯腔动静压轴承静动态特性研究[D];重庆大学;2011年

2 王剑;基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发[D];哈尔滨理工大学;2004年

3 孙春龙;基于LabVIEW多通道数据采集分析系统开发[D];武汉大学;2004年

4 周军波;汽轮机轴承润滑特性及轴承—转子耦合系统动态特性研究[D];武汉理工大学;2010年

5 周平;流体支承可倾瓦滑动轴承系统的设计与性能研究[D];华南理工大学;2012年

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本文编号：417948