【摘要】：作為旋轉(zhuǎn)機(jī)械的重要組成部件,滑動(dòng)軸承運(yùn)行過程的動(dòng)力學(xué)特性及穩(wěn)定性直接影響著旋轉(zhuǎn)機(jī)械的運(yùn)行安全�；瑒�(dòng)軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的圓度誤差由于制造精度的限制往往不可避免,而它的存在直接影響著滑動(dòng)軸承油膜的形狀,進(jìn)而對(duì)滑動(dòng)軸承動(dòng)力學(xué)特性及穩(wěn)定性產(chǎn)生明顯影響�，F(xiàn)有研究方法常采用橢圓等特定形狀描述軸頸或軸瓦的圓度誤差,在探究對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性的影響時(shí)也僅針軸頸圓度誤差展開,這與工程實(shí)際有較大差距,為深入刻畫隨機(jī)性圓度誤差對(duì)滑動(dòng)軸承系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性的影響,本論文開展了考慮隨機(jī)圓度誤差的滑動(dòng)軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)的研究。基于普通滑動(dòng)軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上,本文從圓度誤差的隨機(jī)性入手,應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法描述隨機(jī)分布的軸承圓度誤差,并將其引入到轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析和穩(wěn)定性研究中,基于6Sigma質(zhì)量管理體系中質(zhì)量特性要求,建立服從Gauss分布的帶有隨機(jī)圓度誤差的滑動(dòng)轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析模型。文中應(yīng)用Sommerfeld Number正態(tài)性,判斷了所建的動(dòng)力學(xué)研究模型的正確性。本文基于非線性動(dòng)力學(xué)理論,分析了軸瓦、軸頸的圓度誤差以及二者耦合作用時(shí),隨機(jī)圓度誤差對(duì)滑動(dòng)軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)包括穩(wěn)定性、能量損失等在內(nèi)的動(dòng)力學(xué)特性的影響。結(jié)果表明:軸頸圓度誤差對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的影響隨軸頸圓度誤差的增加而更加穩(wěn)定,并大于軸瓦圓度誤差對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的影響。為了驗(yàn)證理論的正確性,本文研究中借助專門搭建的轉(zhuǎn)子試驗(yàn)臺(tái),對(duì)滑動(dòng)軸承系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速,軸心軌跡以及頻譜等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,同時(shí)對(duì)比相關(guān)文獻(xiàn)理論,驗(yàn)證了本文分析結(jié)果的正確性。本論文的研究揭示了隨機(jī)圓度誤差對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性的影響規(guī)律,使預(yù)測(cè)滑動(dòng)軸承系統(tǒng)運(yùn)行性能成為可能,并為滑動(dòng)軸承的公差設(shè)計(jì)及系統(tǒng)診斷提供理論依據(jù),為研制低成本高性能滑動(dòng)軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)奠定了理論基礎(chǔ)。
[Abstract]:As an important component of rotating machinery, the dynamic characteristics and stability of sliding bearings directly affect the running safety of rotating machinery. The roundness error of sliding bearing rotor system is often unavoidable due to the limitation of manufacturing accuracy, and its existence directly affects the shape of oil film of sliding bearing, and then has a significant effect on the dynamic characteristics and stability of sliding bearing. The current research methods often use ellipse and other specific shapes to describe the roundness error of the journal or the bearing, and only expand the roundness error of the needle journal when exploring the influence on the dynamic characteristics of the system, which is quite different from the engineering practice. In order to describe the effect of random roundness error on the dynamic characteristics of sliding bearing system, the nonlinear dynamics of journal bearing rotor system considering random roundness error is studied in this paper. Based on the research of ordinary sliding bearing rotor system, this paper starts with the randomness of roundness error, and applies mathematical statistics method to describe the random distribution of bearing roundness error. Based on the quality characteristic requirement of 6Sigma quality management system, a statistical analysis model of sliding rotor bearing system with random roundness error is established based on Gauss distribution. Sommerfeld Number normality is used to judge the correctness of the established kinetic model. Based on the theory of nonlinear dynamics, this paper analyzes the influence of the roundness error of bearing and journal and the influence of random roundness error on the dynamic characteristics of sliding bearing rotor system, including stability, energy loss, etc. The results show that the influence of journal roundness error on system stability is more stable with the increase of journal roundness error, and is greater than that of bearing roundness error on rotor system. In order to verify the correctness of the theory, the critical speed, axis track and frequency spectrum of the sliding bearing system are experimentally verified by the rotor test rig built in this paper. At the same time, the relevant literature theory is compared. The correctness of the analysis results is verified. The research in this paper reveals the influence of random roundness error on the dynamic characteristics of the system, makes it possible to predict the performance of sliding bearing system, and provides a theoretical basis for the tolerance design and system diagnosis of sliding bearing. It lays a theoretical foundation for the development of low cost and high performance sliding bearing rotor system.
【學(xué)位授予單位】：廣西科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH133.31

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本文編號(hào)：2283999