高速可倾瓦轴承的摆动失稳机理及性能调控技术研究
发布时间：2021-01-30 18:52
随着工业技术的进步,对大型旋转设备支承部件的需求也逐渐增多。可倾瓦轴承凭借优秀的润滑性能和稳定性,被广泛用于工业领域。本文以高速齿轮箱可倾瓦轴承为研究对象,从可倾瓦块摆动阻力的角度研究可倾瓦轴承的摆动失稳机理,分析可倾瓦分布和支点位置对可倾瓦轴承性能的调控规律,对比研究不同轴承转子系统的动力学性能。主要研究工作和结论如下:1)基于赫兹接触理论分析了四种典型支点结构受载后的变形参数,通过力矩平衡和赫兹滚动模型推导了瓦块摆动阻力计算公式,以此获取不同支点类型的瓦块摆动阻力数据,并对支点结构参数进行了优化;在此基础上讨论可倾瓦瓦块摆动阻力成因及可倾瓦轴承的失稳机理。2)联立广义雷诺方程、膜厚方程、能量方程、温粘方程、瓦块平衡方程等建立可倾瓦轴承润滑模型;对比分析了瓦面承载与瓦间承载、对称与非对称、三瓦不同瓦块布置等情况的可倾瓦轴承性能;分析了瓦块支点在不同周向和径向位置时可倾瓦轴承的性能,在此基础上揭示了瓦块支点接触区域变形对轴承性能的影响规律。3)提出了支点带预紧弹簧或压电陶瓷的可倾瓦轴承性能主被动调控技术。针对带弹簧的瓦块支点结构,提出一种图解设计方法,实现案例轴承在不同转速下的综合刚度...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
可倾瓦轴承
1绪论11绪论1.1论文的选题来源论文研究课题来源于国家自然科学基金项目“分布可倾瓦动静压轴承的热粘弹润滑模型与动力学性能调控机理研究（编号：11802232）”和陕西省博士后科研项目“高速齿轮箱可倾瓦轴承失稳机理及转子系统降振技术研究（编号：2018BSHQYXMZZ03）”和陕西省教育厅科研计划“考虑轴颈圆度误差的动静压轴承精度调控与增长机理研究（No:18JK0569）”。1.2论文的研究背景及意义满足长期稳定工作成为了现代工业应用大型旋转机械的首要前提，可倾瓦径向滑动轴承由于其工作稳定、承载性能好，多被应用于大型汽轮机组、压缩机、高速精密机床、高速齿轮箱等大型机械中[1]。在设备高速运转时，可倾瓦轴承可通过瓦块的自动倾斜形成适合的油楔，从而使承载能力达到最佳[2,3]。图1-1可倾瓦轴承Fig.1-1Tiltingpadbearing图1-2汽轮机Fig.1-2Steamturbine图1-3机床主轴Fig.1-3Machinetoolspindle图1-4高速齿轮箱Fig.1-4High-speedgearbox在对可倾瓦径向轴承进行的理论设计中，为便于求解，研究学者提出诸多的假设，主要是忽略掉瓦块自身惯性以及瓦块支点接触处的相对摩擦。传统理论指出，可倾瓦轴承不存在失稳，由于瓦块支点的高副接触，提升了可倾瓦块的灵活性，在工作过程中若受到其它激励的干扰，转子需要重新获取平衡位置，可倾瓦块此时便可以根据变化后的载荷方向进行自适应摆动，从而调至合适的承载位置，使承载力与载荷相互平衡，轴承的承载力与稳定性达到最优[4]。近几十年在工程上的应用与实践，上述稳定观点仍具有普遍指导意义，
1绪论11绪论1.1论文的选题来源论文研究课题来源于国家自然科学基金项目“分布可倾瓦动静压轴承的热粘弹润滑模型与动力学性能调控机理研究（编号：11802232）”和陕西省博士后科研项目“高速齿轮箱可倾瓦轴承失稳机理及转子系统降振技术研究（编号：2018BSHQYXMZZ03）”和陕西省教育厅科研计划“考虑轴颈圆度误差的动静压轴承精度调控与增长机理研究（No:18JK0569）”。1.2论文的研究背景及意义满足长期稳定工作成为了现代工业应用大型旋转机械的首要前提，可倾瓦径向滑动轴承由于其工作稳定、承载性能好，多被应用于大型汽轮机组、压缩机、高速精密机床、高速齿轮箱等大型机械中[1]。在设备高速运转时，可倾瓦轴承可通过瓦块的自动倾斜形成适合的油楔，从而使承载能力达到最佳[2,3]。图1-1可倾瓦轴承Fig.1-1Tiltingpadbearing图1-2汽轮机Fig.1-2Steamturbine图1-3机床主轴Fig.1-3Machinetoolspindle图1-4高速齿轮箱Fig.1-4High-speedgearbox在对可倾瓦径向轴承进行的理论设计中，为便于求解，研究学者提出诸多的假设，主要是忽略掉瓦块自身惯性以及瓦块支点接触处的相对摩擦。传统理论指出，可倾瓦轴承不存在失稳，由于瓦块支点的高副接触，提升了可倾瓦块的灵活性，在工作过程中若受到其它激励的干扰，转子需要重新获取平衡位置，可倾瓦块此时便可以根据变化后的载荷方向进行自适应摆动，从而调至合适的承载位置，使承载力与载荷相互平衡，轴承的承载力与稳定性达到最优[4]。近几十年在工程上的应用与实践，上述稳定观点仍具有普遍指导意义，
本文编号：3009410
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
可倾瓦轴承
1绪论11绪论1.1论文的选题来源论文研究课题来源于国家自然科学基金项目“分布可倾瓦动静压轴承的热粘弹润滑模型与动力学性能调控机理研究（编号：11802232）”和陕西省博士后科研项目“高速齿轮箱可倾瓦轴承失稳机理及转子系统降振技术研究（编号：2018BSHQYXMZZ03）”和陕西省教育厅科研计划“考虑轴颈圆度误差的动静压轴承精度调控与增长机理研究（No:18JK0569）”。1.2论文的研究背景及意义满足长期稳定工作成为了现代工业应用大型旋转机械的首要前提，可倾瓦径向滑动轴承由于其工作稳定、承载性能好，多被应用于大型汽轮机组、压缩机、高速精密机床、高速齿轮箱等大型机械中[1]。在设备高速运转时，可倾瓦轴承可通过瓦块的自动倾斜形成适合的油楔，从而使承载能力达到最佳[2,3]。图1-1可倾瓦轴承Fig.1-1Tiltingpadbearing图1-2汽轮机Fig.1-2Steamturbine图1-3机床主轴Fig.1-3Machinetoolspindle图1-4高速齿轮箱Fig.1-4High-speedgearbox在对可倾瓦径向轴承进行的理论设计中，为便于求解，研究学者提出诸多的假设，主要是忽略掉瓦块自身惯性以及瓦块支点接触处的相对摩擦。传统理论指出，可倾瓦轴承不存在失稳，由于瓦块支点的高副接触，提升了可倾瓦块的灵活性，在工作过程中若受到其它激励的干扰，转子需要重新获取平衡位置，可倾瓦块此时便可以根据变化后的载荷方向进行自适应摆动，从而调至合适的承载位置，使承载力与载荷相互平衡，轴承的承载力与稳定性达到最优[4]。近几十年在工程上的应用与实践，上述稳定观点仍具有普遍指导意义，
1绪论11绪论1.1论文的选题来源论文研究课题来源于国家自然科学基金项目“分布可倾瓦动静压轴承的热粘弹润滑模型与动力学性能调控机理研究（编号：11802232）”和陕西省博士后科研项目“高速齿轮箱可倾瓦轴承失稳机理及转子系统降振技术研究（编号：2018BSHQYXMZZ03）”和陕西省教育厅科研计划“考虑轴颈圆度误差的动静压轴承精度调控与增长机理研究（No:18JK0569）”。1.2论文的研究背景及意义满足长期稳定工作成为了现代工业应用大型旋转机械的首要前提，可倾瓦径向滑动轴承由于其工作稳定、承载性能好，多被应用于大型汽轮机组、压缩机、高速精密机床、高速齿轮箱等大型机械中[1]。在设备高速运转时，可倾瓦轴承可通过瓦块的自动倾斜形成适合的油楔，从而使承载能力达到最佳[2,3]。图1-1可倾瓦轴承Fig.1-1Tiltingpadbearing图1-2汽轮机Fig.1-2Steamturbine图1-3机床主轴Fig.1-3Machinetoolspindle图1-4高速齿轮箱Fig.1-4High-speedgearbox在对可倾瓦径向轴承进行的理论设计中，为便于求解，研究学者提出诸多的假设，主要是忽略掉瓦块自身惯性以及瓦块支点接触处的相对摩擦。传统理论指出，可倾瓦轴承不存在失稳，由于瓦块支点的高副接触，提升了可倾瓦块的灵活性，在工作过程中若受到其它激励的干扰，转子需要重新获取平衡位置，可倾瓦块此时便可以根据变化后的载荷方向进行自适应摆动，从而调至合适的承载位置，使承载力与载荷相互平衡，轴承的承载力与稳定性达到最优[4]。近几十年在工程上的应用与实践，上述稳定观点仍具有普遍指导意义，
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