尺寸制造误差对滑动轴承转子系统能量损失的影响

发布时间：2018-01-04 13:13

本文关键词：尺寸制造误差对滑动轴承转子系统能量损失的影响　出处：《广西工学院》2012年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：随着现代旋转机械在经济生活中的作用的深入，研究转子系统运行状态的意义也越来越重大。目前关于轴承-转子系统的非线性动力学特性分析研究的领域较多，尤其是存在油膜力、流体激振、电磁力等非线性激振源及转子碰磨、裂纹、材料形状等，其中以非线性油膜力的影响最为突出。对于批号一致的轴承-转子系统，虽然选用的材质、处理方法相同，所用的动力学模型也一样，但是各个尺寸都存在一定的误差，这是由材料性能、设备、制造方法以及工作场合等原因造成的。轴承的工作能力主要取决于结构关系，相对间隙、相对宽度、轴承包角等，故而轴承-转子系统的参数是存在偏差的，尺寸误差属于制造误差，是一个随机变量。国内外学者研究表明制造误差对系统的稳态和动态性能将产生重要影响，然而，目前进行的一些工作还不够深入，只是从宏观上分析了加工误差的影响，从微观角度分析尺寸误差的研究并不多。本文考虑了制造误差对轴承-转子系统的稳态和动态性能影响，研究了尺寸误差对滑动轴承转子系统能量损失的影响，以及相应的动力学分析。针对滑动轴承转子系统存在的尺寸误差，通过建立滑动轴承转子系统的动力学模型,采用2~k因子试验设计,针对系统中存在的不同尺寸误差，，利用稳定性临界曲线对应的偏心率，分析了动力粘度，轴承宽度，轴承直径和轴颈直径的尺寸误差对摩擦功率损失的影响，得到了相应的承载能力、稳定性和摩擦功率曲线图，同时设计加工了滑动轴承系统实验平台，开发了基于LabVIEW软件平台的非线性动力学特性分析系统，并进行了相应的能量损失实验研究。系统而定量地研究制造误差对滑动轴承转子系统动力学特性的影响，研究考虑制造误差时系统非线性动力学分析、建模和计算方法。实验结果表明，轴承直径误差的增大将导致摩擦功率上升，与轴颈直径、动力粘度和轴承宽度误差对系统摩擦功率损失的作用相反，且各种不同尺寸误差对系统动力学特性，及摩擦功率的影响程度不同，摩擦功率随着偏心率的增大而减小，当偏心率在0.6948附近时摩擦功率达到最小。考虑各参数对转子-轴承系统运行的偏差问题，合理选取参数，优化设计，降低能耗，从而有效地利用和控制各种非线性动力学行为，为滑动轴承转子系统参数及其公差设计提供理论依据和技术保障。
[Abstract]:With the deepening of the role of modern rotating machinery in economic life , the significance of studying the running state of rotor system is more and more important . There are some errors in the analysis of nonlinear dynamic characteristics of bearing - rotor system , especially for bearing - rotor system with oil film force , fluid excitation , electromagnetic force and so on . The working capacity of bearing is mainly dependent on structure relation , relative gap , relative width , bearing wrap angle , etc . This paper studies the influence of manufacturing error on the steady state and dynamic performance of the bearing - rotor system , and studies the influence of the dimensional error on the energy loss of the sliding bearing rotor system , and the corresponding dynamic analysis . Aiming at the dimensional error of sliding bearing rotor system , by establishing the dynamic model of sliding bearing rotor system , the influence of dynamic viscosity , bearing width , bearing diameter and dimension error of journal diameter on friction power loss is analyzed by using 2 - k factor test design . The influence of dynamic viscosity , bearing width , bearing diameter and journal diameter on the friction power loss is analyzed . The experimental results show that the increase of the diameter error of the bearing will lead to the increase of the friction power , which is opposite to the effect of the journal diameter , the dynamic viscosity and the bearing width error on the friction power loss of the system . The friction power decreases with the increase of eccentricity , and the friction power decreases with the increase of eccentricity . Considering the deviation of each parameter on the operation of the rotor - bearing system , the parameters are reasonably selected , the design is optimized , and the energy consumption is reduced . Therefore , various nonlinear dynamic behaviors can be effectively utilized and controlled , so as to provide theoretical basis and technical support for the parameter and the tolerance design of the sliding bearing rotor system .

【学位授予单位】：广西工学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TH133.33

【参考文献】