基于动力学模型的高速转子轴承系统无试重动平衡方法研究

发布时间：2022-02-24 05:42

　　高速转子在当代工业生产中的应用十分广泛。在切削加工中,转子的旋转状态是影响切削零件精度的主要原因。引起转子振动的本质原因是其质量中心和几何中心线不重合,转子的振动会带来加工误差,影响生产效率,严重时还会造成工业事故。因此,对高速转子系统的不平衡振动抑制方法进行研究具有重要的意义。本文以高速转子-滑动轴承系统为研究对象,建立了系统的有限元动力学模型,并以此为基础,提出一种多转速无试重动平衡方法,主要研究内容如下:首先,本文对滑动轴承进行结构和受力分析,计算出滑动轴承的刚度和阻尼矩阵。采用有限元的方法分别建立了主轴的梁单元模型和圆盘单元模型,将轴承、梁单元和圆盘单元各模块进行集成,得到高速转子-轴承系统有限元动力学模型。利用MATLAB对建立的系统有限元模型进行仿真,计算转子的固有频率、模态振型,并与ANSYS模型、DyRoBeS软件的仿真结果进行对比,三者的结果相似率较高,并结合实验台的测量与仿真结果的一致性,说明建立的该转子模型是准确可靠的。其次,在准确建立系统有限元模型的基础上,提出一种基于模型的多转速无试重动平衡方法,并进行了理论推导。通过软件仿真后,结果显示该方法能精准识别转子的... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省211工程院校教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 动平衡方法的国内外发展现状
        1.2.1 传统动平衡方法
        1.2.2 转子无试重动平衡方法
    1.3 课题来源及论文主要研究内容
        1.3.1 课题来源
        1.3.2 论文主要研究内容
第二章 建立转子轴承系统有限元模型
    2.1 滑动轴承模型的建立
        2.1.1 滑动轴承的工作原理
        2.1.2 滑动轴承的稳态油膜力计算
        2.1.3 轴承稳态油膜力仿真
        2.1.4 轴承刚度与阻尼计算及刚度仿真
    2.2 动力学模型的建立
        2.2.1 梁单元模型建立
        2.2.2 配重盘模型建立
        2.2.3 系统动力学模型的建立
    2.3 转子轴承系统动力学模型仿真
        2.3.1 转子实验台的有限元建模基础
        2.3.2 转子轴承系统动力学模型仿真分析
    2.4 验证动力学模型准确性
    2.5 本章小结
第三章 基于动力学模型的无试重动平衡方法
    3.1 转子不平衡理论基础
    3.2 无试重动平衡方法的理论推导
    3.3 动平衡方法仿真分析
    3.4 病态方程求解
        3.4.1 病态方程介绍
        3.4.2 常用的病态方程求解方法
        3.4.3 不平衡求解中的病态问题求解
    3.5 本章小结
第四章 动平衡方法实验验证
    4.1转子模态测试实验
    4.2 实验仪器选择
        4.2.1 实验硬件系统介绍
        4.2.2 实验动平衡测试软件系统简介
    4.3 动平衡方法实验验证
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 论文工作总结
    5.2 研究工作展望
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]柔性转子无试重模态动平衡测试系统[J]. 贾胜锡,郑龙席,邓旺群,梅庆.  振动.测试与诊断. 2018(06)
[2]基于加速不平衡响应的柔性转子无试重动平衡[J]. 傅超,任兴民,杨永锋,邓旺群,王元生.  西北工业大学学报. 2017(05)
[3]高速转子分布式不平衡量无试重识别方法[J]. 章云,胡振邦,梅雪松.  振动与冲击. 2017(04)
[4]结合阶次跟踪与动刚度分析的无试重全息动平衡方法[J]. 蒋瑞祥,廖与禾,李帅,孙鹏,陈鹏.  中国科技论文. 2016(16)
[5]基于动力学有限元模型的多跨转子轴系无试重整机动平衡研究[J]. 宾光富,李学军,沈意平,高金吉.  机械工程学报. 2016(21)
[6]一种弹性支撑柔性转子模态动平衡方法[J]. 陈曦,廖明夫,刘展翅,李岩.  南京航空航天大学学报. 2016(03)
[7]机床柔性主轴转子低速无试重动平衡方法研究[J]. 章云,梅雪松.  西安交通大学学报. 2016(04)
[8]一种跨二阶柔性转子无试重模态平衡方法[J]. 刘钢旗,郑龙席,梅庆,黄晶晶.  航空学报. 2014(04)
[9]基于有限元模型的转子动平衡影响系数求解法[J]. 宾光富,姚剑飞,江志农,高金吉.  振动.测试与诊断. 2013(06)
[10]高速电机转子现场动平衡方法建模与仿真[J]. 李伟华,曹国恩,刘剑峰.  航空精密制造技术. 2013(05)



本文编号：3642096