基于电主轴可靠性试验台的转子系统不对中研究

发布时间：2017-09-14 18:21

  本文关键词：基于电主轴可靠性试验台的转子系统不对中研究

  更多相关文章： 电主轴 可靠性 不对中 转子系统 膜片联轴器 附加载荷 轴心轨迹 小波降噪

【摘要】：本文基于电主轴可靠性试验台对转子系统的不对中展开深入研究,不对中故障是转子系统最常见的故障之一,占转子系统所有故障的60%以上,严重影响转子系统的可靠性。因此,为了提升电主轴可靠性试验台的可靠性,对试验台不对中开展深入研究已迫在眉睫。当电主轴可靠性试验台出现不对中时,膜片联轴器的膜片组会发生相应的变形以补偿主、从动轴的不对中量,而膜片组的变形会产生附加载荷,当不对中程度较严重时,该附加载荷会影响试验台的稳定性。本文主要将从不对中产生附加载荷的机理以及不对中的特征信号角度出发展开研究,本文研究工作主要包括:1)从膜片联轴器变形角度出发,阐述不对中产生附加载荷的机理,并推导各类不对中所对应变形量随时间变化的函数。2)推导各类不对中产生附加载荷的函数。本文将采用理论分析、软件仿真、实验验证相结合的方式求解膜片联轴器的轴向刚度和径向刚度;并引入动刚度的概念,利用Workbench对膜片联轴器谐响应分析,在此基础上对膜片组不对中模型进行优化,通过优化模型推导出各类不对中对应的附加载荷。3)从理论角度分析了不对中产生的特征信号,并搭建特征信号的监测系统。选用激光位移传感器和噪声仪对特征信号(振动、轴心轨迹和噪声)进行监测;由于试验台的干扰源较多,选用小波相邻系数降噪法对所采集的原始信号进行滤波,实验结果表明,该方法比传统滤波法的降噪效果更好。4)结合实验研究各类不对中故障的故障特征。通过实验证明对中良好、径向不对中、角度不对中和综合不对中各自产生的特征信号的特点,证明了理论分析的正确性;并研究了对中误差值和转速对特征信号的影响,为不对中故障的诊断和预警研究打下了基础。本文从定量的角度推导了膜片联轴器转子系统不对中产生的附加载荷,并运用理论与实验相结合的方式分析了不对中产生的特征信号,这不仅为提升电主轴可靠性试验台的可靠性水平提供了技术储备,还为膜片联轴器转子系统不对中的相关研究提供了全新的思路,具有重要的实用价值。
【关键词】：电主轴 可靠性 不对中 转子系统 膜片联轴器 附加载荷 轴心轨迹 小波降噪
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG502.3
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 论文研究背景10-11
• 1.2 研究目的与意义11-12
• 1.3 国内外研究现状12-14
• 1.4 研究内容14-16
• 第2章 不对中产生的激励源16-28
• 2.1 对中误差16-17
• 2.2 膜片联轴器17-20
• 2.3 不对中的激励分析20-22
• 2.4 不对中引起膜片组的变形量22-26
• 2.4.1 轴向不对中的变形量22
• 2.4.2 角度不对中的变形量22-24
• 2.4.3 径向不对中的变形量24-26
• 2.5 本章小结26-28
• 第3章 不对中产生的附加载荷28-54
• 3.1 膜片组的数学模型28-29
• 3.2 膜片组刚度的求解方法29-40
• 3.2.1 轴向刚度力学解析法30-37
• 3.2.2 轴向刚度有限元求解法37-38
• 3.2.3 轴向刚度实验测量法38-40
• 3.3 求解结果对比40-41
• 3.4 基于WORKBENCH的数值仿真41-48
• 3.4.1 膜片组的有限元模型建立42-43
• 3.4.2 膜片组的刚度求解43-46
• 3.4.3 膜片组的模态分析46-48
• 3.5 附加载荷48-53
• 3.5.1 膜片组不对中模型48-51
• 3.5.2 附加载荷函数推导51-53
• 3.6 本章小结53-54
• 第4章 不对中的特征分析及其状态监测54-78
• 4.1 不对中的特征分析54-58
• 4.2 对中误差的测量58-61
• 4.3 特征信号的监测61-66
• 4.3.1 振动信号监测61-63
• 4.3.2 轴心轨迹监测63
• 4.3.3 噪声监测63-66
• 4.4 信号处理66-76
• 4.4.1 基础理论66-69
• 4.4.2 小波降噪69-74
• 4.4.3 信号处理效果对比74-76
• 4.5 本章小结76-78
• 第5章 实验及数据分析78-94
• 5.1 实验方案78-79
• 5.2 对中误差的测量实验79-80
• 5.3 振动和轴心轨迹实验80-91
• 5.3.1 实验方案80-81
• 5.3.2 实验数据分析81-91
• 5.4 噪声实验91-93
• 5.4.1 实验方案91-92
• 5.4.2 实验数据分析92-93
• 5.5 本章小结93-94
• 第6章 总结和展望94-96
• 参考文献96-102
• 攻读硕士期间的研究成果102-104
• 致谢104

【参考文献】

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本文编号：851578