可倾瓦滑动轴承振动稳定性分析

发布时间：2017-08-14 12:04

  本文关键词：可倾瓦滑动轴承振动稳定性分析

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【摘要】：可倾瓦滑动轴承因其优越的性能而得到广泛的应用,对于可倾瓦轴承的研究也取得了较大的成果。研究载荷及轴承结构参数对转子稳定性的影响对于可倾瓦滑动轴承的结构设计,及故障诊断都具有一定参考意义。本文采用有限单元法求解润滑油膜雷诺方程,采用雷诺边界条件定解,并通过Matlab编程计算,在充分考虑可倾瓦轴承瓦块摆动、结构参数、位置影响的基础上求解润滑油膜力。利用欧拉方法求解轴承-转子系统的轴心轨迹,分析预负荷,载荷变化对稳定性的影响。通过结合实际离心空压机转子,建立其集总化模型,分析预负荷系数和瓦块间隙系数对轴承-转子系统的影响。通过分析：增大预负荷和减小半径间隙均有利于提高转子系统的平稳性,对于预负荷,过小轴承部分瓦块会出现“卸荷”现象,过大会使轴颈失稳,预负荷在0.5至0.8之间最为合适。对于半径间隙,过大会降低轴承的承载,过小可能会导致碰擦的问题。在瞬变载荷作用下,相对于固定瓦滑动轴承,可倾瓦轴承能够更快的进入稳定运转状态,表现很好的稳定性。研究结果对于可倾瓦轴承的选用提供了借鉴。
【关键词】：可倾瓦滑动轴承 振动稳定性 有限单元法 轴心轨迹
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH133.31
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 引言10-11
• 1.1.1 滑动轴承的发展历史10
• 1.1.2 关于雷诺方程的求解10-11
• 1.2 滑动理论研究概况11-14
• 1.2.1 流体润滑理论研究概况11-12
• 1.2.2 向心滑动轴承的理论研究概况12-13
• 1.2.3 滑动轴承润滑理论的数值研究13-14
• 1.3 可倾瓦径向滑动轴承研究概述14-16
• 1.4 本文研究技术路线16
• 1.5 本文研究目的意义16-17
• 第2章 油膜力求解的二维有限元方法17-30
• 2.1 引言17
• 2.2 油膜力的有限单元法17-24
• 2.2.1 Reynolds方程18-20
• 2.2.2 变分方法处理雷诺方程20-21
• 2.2.3 有限元单元网格划分21-22
• 2.2.4 超松弛迭代法22-23
• 2.2.5 单瓦油膜力计算结果23-24
• 2.3 刚度系数和阻尼系数24-30
• 2.3.1 引言24-25
• 2.3.2 油膜刚度和阻尼计算公式的推导25-27
• 2.3.3 特性系数的有限元求解过程27-30
• 第3章 可倾瓦轴承特性分析30-40
• 3.1 引言30
• 3.2 可倾瓦轴承非线性油膜力的求解30-32
• 3.2.1 可倾瓦轴承润滑方程30-31
• 3.2.2 瓦块姿态角的求解31-32
• 3.2.3 不同预负荷下轴承偏心率与瓦块姿态角之间的关系算例32
• 3.3 轴颈平衡位置的求解32-34
• 3.4 平衡位置求解运算实例34-35
• 3.4.1 转子结构34
• 3.4.2 受力分析34-35
• 3.4.3 平衡位置计算35
• 3.5 基于MATLAB GUI的可倾瓦轴承特性研究控制面板35-39
• 3.5.1 图形界面功能35-36
• 3.5.2 图形界面介绍36-38
• 3.5.3. 结果演示38-39
• 3.6 本章小结39-40
• 第4章 可倾滑动轴承轴心轨迹影响因素研究40-52
• 4.1 引言40
• 4.2 轴心轨迹计算40-42
• 4.2.1 轴颈运动方程40-41
• 4.2.2 轴心运动轨迹描述方法41-42
• 4.3 预负荷对轴心轨迹的影响42-47
• 4.3.1 轴心轨迹对比43-44
• 4.3.2 轴心位移对比44-45
• 4.3.3 瓦块摆角对比45-47
• 4.4 瞬变载荷对轴心轨迹的影响47-51
• 4.4.1 阶跃载荷对轴心轨迹的影响47-49
• 4.4.2 正弦脉冲载荷对轴心轨迹的影响49-50
• 4.4.3 阶跃载荷作用下固定瓦与可倾瓦轴承稳定性对比50-51
• 4.5 本章小结51-52
• 第5章 离心式空压机转子动力学分析52-64
• 5.1 引言52
• 5.2 动力学建模52-53
• 5.2.1 转子结构及参数52
• 5.2.2 集总化模型52-53
• 5.3 预负荷系数对运动特性的影响53-58
• 5.3.1 轴心轨迹对比53-56
• 5.3.2 轴瓦姿态角56-57
• 5.3.3 最大油膜力57-58
• 5.4 半径间隙对运动特性的影响58-63
• 5.4.1 轴心轨迹对比58-60
• 5.4.2 瓦块姿态角对比60-62
• 5.4.3 瓦块最大油膜力对比62-63
• 5.5 本章小结63-64
• 第6章 研究结论与展望64-66
• 6.1 研究结论64-65
• 6.2 研究展望65-66
• 参考文献66-70
• 致谢70-71
• 攻读硕士学位期间发表的论文71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：672546