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《山东大学》 2017年
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柔性铰链可倾瓦动压轴承轴心轨迹的理论与实验研究

常江  
【摘要】:可倾瓦轴承是滑动轴承的一种,其具有噪音小、摩擦功耗小、运转平稳等特点,但这种轴承因结构缺陷而造成了大量的事故,因此需要对其结构形式进行改进创新。柔性铰链可倾瓦轴承是一种新形式的可倾瓦轴承,将轴瓦与轴承主体通过柔性铰链连接,进行一体化加工,代替摆动支点,既摒弃了普通可倾瓦轴承的机构复杂、非承载瓦空载时具有不稳定性等诸多缺点,同时具备了它的各种优良特性,具有明显的优势。本论文基于柔性铰链可倾瓦轴承,对柔性铰链结构、轴承动静特性及实现预定轨迹的主动控制方法进行了详细的研究,并利用实验台得出了转子的非线性轴心轨迹。主要的研究内容有以下几点:首先,本文通过有限差分方法根据雷诺方程计算了轴承的油膜压力分布与油膜合力。运用三维制图软件对轴瓦铰链结构进行建模,并使用有限元法分析了其固有频率等结构特性,然后用实验的方法测量了轴瓦的固有频率,将实验数据与模拟仿真结果进行对比,最终得到了柔性铰链结构刚度与阻尼系数。其次,本文基于柔性铰链可倾瓦轴承转子重力、非线性油膜力以及所受动载荷建立了转子运动模型,运用欧拉算法得出了转子在一段时间内完整的非线性轴心轨迹,同时运用四阶五级Runge-Kutta-Felhberg算法得出了四个轴瓦的摆动规律。在考虑轴瓦摆动自由度的前提下计算出了轴承的八个折合动特性系数,并将非线性轴心轨迹与动特性的计算方法结合,计算出了系统在特定工况前提下的随时间变化的动特性系数,即连续动特性。然后,本文提出了在轴瓦瓦背安装压电致动装置的主动控制方法。通过控制轴瓦摆角抑制转子振动。计算了轴瓦摆角规律改变对非线性轴心轨迹的影响,并推导了压电装置施加控制力与轴瓦摆角的关系。提出了基于预定轴心轨迹的轴瓦摆角计算方法,根据预定轨迹计算出了特定轴瓦的摆动规律,并进行了仿真验证。最后,本文搭建了柔性铰链可倾瓦轴承转子系统实验台,运用电涡流传感器和测试仪器对不同转速下转子的非线性轴心轨迹进行了测试,并通过设计滤波器对所测数据进行了分析处理,得出了实际工况条件下的非线性轴心轨迹。本文的研究对柔性铰链可倾瓦轴承的现实应用与主动控制具有较大的现实价值。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TH133.3

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 肖萍;陈彦峰;李启行;王维民;;可倾瓦轴承预负荷对转子稳定性的影响[J];风机技术;2015年03期
2 刘思涌;肖忠会;闫志勇;陈朱杰;;支点弹性、阻尼可倾瓦轴承动力特性数值仿真及试验研究[J];机械工程学报;2014年19期
3 孙云昊;金健;吴兵;臧春阳;王小静;;可倾瓦径向滑动轴承油膜动特性实验测试[J];润滑与密封;2014年04期
4 陈景明;蒋东翔;徐洪志;;基于模型的双转子-支撑系统快速故障识别方法[J];航空动力学报;2013年12期
5 刘兴星;孟再强;李明;李鸿光;孟光;;可倾瓦轴承的油膜力模型及其特性分析[J];噪声与振动控制;2013年04期
6 许太强;马金奎;路长厚;贺玉岭;;瞬变载荷作用下滑动轴承动特性分析[J];润滑与密封;2013年04期
7 吕真;张继革;顾卫国;;基于CFD的可倾瓦轴承静动特性研究[J];机械传动;2012年09期
8 刘宏;宫晓春;王晋麟;;基于主动润滑可倾瓦轴承转子系统的振动主动控制[J];强度与环境;2011年05期
9 王永亮;刘占生;钱大帅;;可倾瓦轴承瓦块摆动特性[J];哈尔滨工业大学学报;2011年09期
10 吕延军;张永芳;季丽芳;吴莹;于杨冰;虞烈;;固定瓦-可倾瓦滑动轴承转子非线性系统的动力特性分析[J];中国电机工程学报;2010年20期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 杨利花;可倾瓦与弹性箔片动压气体轴承的性能研究[D];西安交通大学;2009年
2 韩桂华;重型数控车床静压推力轴承油膜控制研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
3 吴超;具有主动控制功能的油膜轴承研究[D];上海大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 沈庆崇;基于电磁激励的滑动轴承轴心轨迹主动控制研究[D];山东大学;2011年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 常江;马金奎;路长厚;陈淑江;;柔性铰链可倾瓦轴承不平衡响应的主动控制[J];组合机床与自动化加工技术;2017年06期
2 王维民;高帅;张娅;姜兴安;刘宾宾;;可倾瓦滑动轴承摩擦功率损耗特性研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2017年03期
3 孔祥旭;;大型电动机径向轴承结构和性能分析[J];大电机技术;2017年03期
4 辛海涛;;可倾瓦阻尼轴承的开发和应用[J];风机技术;2017年02期
5 范晓梦;王优强;王建;王涛;;瞬变载荷作用下水润滑轴承弹流润滑性能分析[J];润滑与密封;2017年04期
6 黑棣;郑美茹;;基于精细积分法的轴承-拉杆转子系统非线性动力学分析[J];轴承;2017年04期
7 陈涛;邵钢;叶盛鉴;;非均布变包角可倾瓦轴承性能分析[J];舰船科学技术;2016年23期
8 李嶸;桂林;孟曙光;熊万里;;考虑速度和窜油影响的重载静压轴承油腔压力解析研究[J];制造技术与机床;2016年07期
9 王培勇;王建文;袁延昂;;瞬变载荷作用下五瓦可倾瓦滑动轴承特性分析[J];润滑与密封;2016年04期
10 李萌萌;王小静;蒋登峰;朱健申;;可倾瓦轴承支点静刚度的有限元分析[J];润滑与密封;2015年08期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 边技超;高速涡轮动力轴系稳定性评价与实验研究[D];华北电力大学(北京);2016年
2 韩东江;高速涡轮轴系稳定性分析与实验研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2014年
3 徐方程;基于库伦摩擦效应的径向气体箔片轴承-转子系统振动特性[D];哈尔滨工业大学;2013年
4 郭红;内外膜独立供油径推联合浮环轴承性能分析与实验研究[D];上海交通大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 常江;柔性铰链可倾瓦动压轴承轴心轨迹的理论与实验研究[D];山东大学;2017年
2 常记莽;滑动轴承轴心轨迹测试及控制算法研究[D];山东大学;2012年
3 姜衍猛;基于MATLAB的数据采集与分析系统的研究及设计[D];山东大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 许太强;马金奎;路长厚;贺玉岭;;瞬变载荷作用下滑动轴承动特性分析[J];润滑与密封;2013年04期
2 何国安;常屹;张学延;唐任宗;;预负荷调整在可倾瓦轴承不稳定振动处理中的应用[J];中国电力;2012年11期
3 赵东升;刘振侠;任众;;滑动轴承内润滑油流动特性分析与实验研究[J];润滑与密封;2012年03期
4 史冬岩;张成;任龙龙;张亮;彭梁;;滑动轴承压力分布及动特性系数[J];哈尔滨工程大学学报;2011年09期
5 李龙;张伟;;立式水电机组轴承油膜压力分布计算[J];水电能源科学;2010年09期
6 张明书;徐自力;漆小兵;虞烈;;大型动压滑动轴承动特性系数辨识研究[J];西安交通大学学报;2010年07期
7 杨玉敏;戴旭东;马玥珺;张振山;;考虑轴颈与轴瓦耦合运动的可倾瓦轴承完整动力学模型的研究[J];润滑与密封;2010年06期
8 马金奎;路长厚;陈淑江;;瞬变载荷作用下滑动轴承轴心轨迹计算仿真[J];振动、测试与诊断;2010年01期
9 沈小要;赵玫;;转子-轴承-密封系统非线性动力学理论和试验研究[J];噪声与振动控制;2009年06期
10 张占一;应怀樵;刘杰;杨金福;李磊;;新型气浮联合轴承转子系统启动过程振动特性[J];振动、测试与诊断;2009年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 吴博;基于定量反馈理论的飞行模拟器运动平台控制系统研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
2 刘大全;考虑温粘热效应的滑动轴承非线性油膜力模型研究及其应用[D];复旦大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 刘小莉;基于MATLAB/xPC的TPMS数据采集与处理系统的研究与开发[D];山东理工大学;2008年
2 刘永良;精密数控磨床气磁轴承主轴设计及数字控制研究[D];东北林业大学;2008年
3 宋炜;基于MATLAB的无人机硬件在回路仿真技术研究[D];南京航空航天大学;2008年
4 王宏亮;基于压电陶瓷驱动的活塞异形销孔镗削径向微进给机构研究[D];国防科学技术大学;2007年
5 闫鹏;基于RTW球杆系统H_∞控制设计[D];哈尔滨工业大学;2007年
6 蔡毅;基于MATLAB/RTW实时仿真系统的设计与研究[D];天津大学;2005年
7 刘楚辉;基于超磁致伸缩材料的微位移致动器设计与研究[D];浙江大学;2004年
【相似文献】
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1 陈贵敏,贾建援,刘小院,勾燕洁;柔性铰链精度特性研究[J];仪器仪表学报;2004年S2期
2 曹锋;孟祥华;焦宗夏;王少萍;;基于挠曲线方程的柔性铰链转动柔度公式推导[J];现代机械;2005年06期
3 李媛;张卫民;张之敬;叶鑫;;三种常见典型柔性铰链的非线性分析[J];机械工程师;2007年05期
4 张景柱;徐诚;赵彦峻;;新型柔性铰链的柔度计算[J];工程力学;2008年11期
5 ;功能型广义柔性铰链的分析与设计[J];机械工程学报;2010年24期
6 周晓林;崔长彩;范伟;傅师伟;叶瑞芳;;柔性铰链的3种模型计算和分析[J];机械设计;2011年05期
7 高宏,李庆祥,严普强;柔性铰链[J];仪表技术与传感器;1987年03期
8 吴鹰飞,周兆英;柔性铰链的设计计算[J];工程力学;2002年06期
9 张群明;柔性铰链放大机构的研制[J];机床与液压;2003年06期
10 吴鹰飞,周兆英;柔性铰链转动刚度计算公式的推导[J];仪器仪表学报;2004年01期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 陈贵敏;贾建援;刘小院;勾燕洁;;柔性铰链精度特性研究[A];中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集[C];2004年
2 陈贵敏;贾建援;勾燕洁;;混合型柔性铰链研究[A];中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集[C];2004年
3 赵相国;周泗忠;江波;;双晶单色器中柔性铰链的设计与分析[A];2012年西部光子学学术会议论文摘要集[C];2012年
4 余晓芬;魏玉凤;;用有限元分析实现六自由度微动工作台结构的优化设计[A];全国生产工程第九届年会暨第四届青年科技工作者学术会议论文集(二)[C];2004年
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1 刘小院;基于柔性铰链通用模型的柔性位移放大机构建模方法研究[D];西安电子科技大学;2014年
2 付锦江;基于椭圆弧柔性铰链支撑的高性能快反镜优化设计[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2016年
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1 薄中阳;柔性铰链的疲劳寿命评估方法研究[D];西安电子科技大学;2014年
2 陈桂生;约束层阻尼柔性铰链的建模、分析与应用实验研究[D];华南理工大学;2016年
3 蔡帅;精密六自由度运动机构动态性能优化研究[D];哈尔滨工业大学;2016年
4 林俊贤;超弹性柔性铰链的建模和优化设计[D];哈尔滨工业大学;2016年
5 李清清;两种新型柔性铰链的设计、制作与实验研究[D];北京工业大学;2016年
6 朱晔;新型机械手指的研究[D];河北大学;2016年
7 刘亚杰;卫星扰动与振动特性模拟技术研究[D];长春理工大学;2015年
8 徐杰;平面柔性铰链机构的快速建模与分析安卓应用软件开发[D];西安电子科技大学;2015年
9 陈祥;基于柔性铰链的精镗误差补偿机构研究[D];华中科技大学;2015年
10 潘要霖;亚微米聚焦高稳定柔性铰链压弯机构的模拟分析[D];中国科学院研究生院(上海应用物理研究所);2017年
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