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《东北大学》 2015年
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不同预紧力下轴系动力学特性与分析方法研究

刘立  
【摘要】:装配质量对机械设备工作性能和工作寿命有着至关重要的作用,尤其是高速、高载荷运转的机械设备,如果装配质量没有完全符合要求,在高速旋转时,转子结构将产生剧烈的振动,将会导致转子结构故障,以至于机械设备不能正常工作,直接影响机械设备的工作可靠性和寿命。转子振动的剧烈程度不仅与转子所在轴系的预紧力有关,还与轴系的配合间隙有关。本文设计了由转子、轴套、转轴、轴承座等组成的简单转子系统。转子、轴套、转轴、轴承座等由螺栓连接,可以通过改变螺母的缠绕匝数来实现轴系的不同的轴向预紧力。对采集的振动加速度信号,进行了时域分析,比较不同预紧力下幅值的变化趋势,统计振动信号的峰峰值、绝对均值、均方根值、偏度指标、峭度指标等进行比较分析,利用傅里叶变换将时域信号转变为频谱图进行频谱分析,将各指标的幅值与转速、预紧力制成三维图进行分析比较。通过分析得知,预紧力的改变对转子系统有一定的影响,随着预紧力的增大,系统的振动和冲击程度有所减小。利用听觉模型Gammatone滤波器组对采集的振动加速度信号进行特征信号的提取,在运用听觉模型Gammatone滤波器组的过程中尝试了选择不同的滤波器数目,选择合适的滤波器数目有利于不同频率成分的分离,也可以使分析变得相对简单。本文对第8个滤波器分离出来的信号进行了分析,最终确定该信号为基频的二倍频,随着预紧力的增大,其幅值不断减小。通过对振动信号的分析,最终得出预紧力的增大减小了系统的振动与冲击,减弱了高次谐波的结论。
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TH113

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