水润滑轴承及传动系统综合性能实验平台设计与开发

发布时间：2017-09-30 03:14

  本文关键词：水润滑轴承及传动系统综合性能实验平台设计与开发

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【摘要】：水润滑轴承利用新型工程复合材料替代贵重金属作为高性能传动件材料，用自然水替代矿物油作为润滑介质，具有高可靠、低噪声、长寿命、无污染、易维护、耐磨损、高效节能等一系列显著优势。但当前针对水润滑轴承的综合性能试验设备和测试手段还不够完善，不能真实完整地模拟水润滑轴承及传动系统的实际工况，包括加载位置、轴和轴承的布置方向、对大规格高比压实验对象的测试、综合模拟激振加载等方面的不足。 针对上述问题，，本文设计开发了一种水润滑轴承及传动系统综合性能实验平台，能模拟大尺寸高比压水润滑轴承及其传动系统的复杂工况，在线检测水润滑摩擦副的各项综合性能参数，用于开展此类水润滑机械传动系统动态服役行为的关键科学问题研究，其研究内容具有重要科学意义与工程实用价值。本文的主要研究工作如下： ①分析了国内外水润滑轴承实验台的研究现状，针对其存在的不足与当前的需要，通过计算和对比，确定了实验台关键参数，完成了实验平台总体方案设计。 ②对实验平台关键零部件进行了结构设计，并用Solidworks完成实验平台三维实体建模与虚拟装配，用AutoCAD绘制了需加工零部件的二维工程图。 ③根据实验台对载荷的需求，提出了加载子系统设计方案。介绍了其系统的组成与主要功能指标，完成了轴端夹具的设计，并用ANSYS Workbench对加载结构进行动力学分析，得到其前10阶固有频率和对应振型，以及关键部位的位移频响曲线，结果表明其结构不会发生共振，具有较好的动态特性。 ④对实验平台进行了安装调试工作，对出现的问题进行了分析，介绍了其解决方法。并以摩擦系数作为测试项目进行试验验证，结果表明该实验平台系统能正常运行，机械结构设计合理，测试数据精确可靠，能够满足实验台设计目标。
【关键词】：水润滑轴承 实验平台 方案设计 结构设计 动力学分析
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH133.3
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪论8-17
• 1.1 课题来源及研究意义8-10
• 1.2 国内外研究现状10-16
• 1.2.1 水润滑轴承的研究现状10-11
• 1.2.2 相关实验台的国内外现状11-16
• 1.3 本文主要研究内容16-17
• 2 实验平台总体设计17-30
• 2.1 测试对象简介17-19
• 2.2 关键技术参数的设计19-21
• 2.2.1 试验载荷力的计算20
• 2.2.2 驱动力矩的要求20-21
• 2.2.3 实验台主要参数和技术指标21
• 2.3 实验平台总体方案设计21-29
• 2.3.1 实验台的主要研究目的21
• 2.3.2 实验台方案对比与分析21-24
• 2.3.3 实验台的总体方案及主要组成部分24-25
• 2.3.4 系统动力与载荷传递过程分析25
• 2.3.5 试验测试项目简介25-29
• 2.4 本章小结29-30
• 3 实验台结构设计与建模30-43
• 3.1 实验台关键部件结构设计30-40
• 3.1.1 试验轴及其联接方式的结构设计30-35
• 3.1.2 轴承试验舱的结构设计35-38
• 3.1.3 试验舱底座的结构设计38-40
• 3.2 整体实验台的三维建模与虚拟装配40-42
• 3.2.1 实体三维模型建立40-41
• 3.2.2 三维模型虚拟装配41-42
• 3.3 本章小结42-43
• 4 加载子系统设计及动力学分析43-55
• 4.1 加载子系统的组成与主要功能指标43-44
• 4.2 轴端夹具设计44-45
• 4.3 二通道加载结构的动力学分析45-54
• 4.3.1 有限元模型46-47
• 4.3.2 模态分析47-50
• 4.3.3 谐响应分析50-54
• 4.4 本章小结54-55
• 5 实验平台的安装调试与验证实验55-60
• 5.1 实验台的安装调试55-57
• 5.2 验证实验57-59
• 5.3 本章小结59-60
• 6 结论与展望60-62
• 6.1 论文总结60-61
• 6.2 论文展望61-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-67
• 附录67
• A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王家序,李太福;用水为润滑介质的摩擦副研究现状与发展趋势[J];重庆工业高等专科学校学报;1999年Z1期

2 彭晋民,王家序,余江波,杨成云;水润滑塑料合金轴承摩擦性能实验[J];重庆大学学报(自然科学版);2001年06期

3 王优强;林秀娟;李志文;;水润滑橡胶/镀镍钢配副摩擦磨损机理研究[J];机械工程材料;2006年01期

4 唐群国;刘丽萍;金文浩;;新型水润滑动静压径向滑动轴承综合性能试验台的研制[J];机床与液压;2010年13期

5 王新荣;张霞;曹立文;;水润滑轴承材料性能及应用研究[J];佳木斯大学学报(自然科学版);2007年05期

6 周建辉;刘正林;朱汉华;海鹏洲;;船舶水润滑橡胶尾轴承摩擦性能试验研究[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2008年05期

7 陈锡栋;杨婕;赵晓栋;范细秋;;有限元法的发展现状及应用[J];中国制造业信息化;2010年11期

8 刘卿;玻璃钢泵的研究与发展[J];流体工程;1988年06期

9 吴仁荣;水润滑轴承在船用泵中的应用[J];流体工程;1989年05期

10 张国渊;袁小阳;苗旭升;李治国;李昌奂;;水润滑高速动静压轴承试验研究[J];摩擦学学报;2006年03期

本文编号：945811