【摘要】：磁懸浮軸承系統(tǒng)通常采用滾動軸承作為保護(hù)軸承。本文基于傳熱學(xué)、滾動軸承摩擦學(xué)以及轉(zhuǎn)子動力學(xué)等理論,建立了一種新型保護(hù)軸承(用兩個滾動軸承組成的保護(hù)軸承)的熱學(xué)模型,通過建立熱傳遞方程,計算軸承的摩擦熱和溫度分布,研究新型保護(hù)軸承的熱學(xué)特性。研究內(nèi)容包括:建立了雙層滾動軸承的熱傳遞模型,推導(dǎo)了熱傳遞阻抗和熱傳遞方程,計算了新型滾動軸承在普通運轉(zhuǎn)條件下達(dá)到熱平衡時的溫度分布;研究了不同結(jié)構(gòu)、載荷、轉(zhuǎn)速、潤滑劑粘度、材料屬性等參數(shù)對軸承溫升的影響,并對比了其與普通軸承在相同工況下的熱學(xué)特性;將該新型滾動軸承運用于磁懸浮軸承系統(tǒng),建立了轉(zhuǎn)子跌落不同結(jié)構(gòu)保護(hù)軸承的模型,分析了轉(zhuǎn)子跌落后保護(hù)軸承的發(fā)熱與溫升情況;建立試驗臺,實際測量軸承的溫升,研究不同結(jié)構(gòu)形式和潤滑參數(shù)條件對于軸承熱學(xué)特性的影響,探討可以降低發(fā)熱的主要措施。通過對新型保護(hù)軸承熱學(xué)特性的理論分析、參數(shù)計算和試驗驗證,研究結(jié)果表明:雙層滾動軸承的徑向載荷和內(nèi)圈轉(zhuǎn)速直接影響軸承摩擦力矩的大小進(jìn)而影響軸承的發(fā)熱,在相同工況下雙層滾動軸承比普通滾動軸承的內(nèi)圈溫升要小5%到20%,外圈溫升要小10%到30%;結(jié)構(gòu)、潤滑劑粘度、材料的熱學(xué)性能對軸承內(nèi)外圈溫度分布影響較大,潤滑劑的填裝量在軸承空間的1/3,采用Z型結(jié)構(gòu)、鋁制中圈、陶瓷滾動體等可以使軸承在高速運轉(zhuǎn)下獲得較好的熱學(xué)特性和較低的溫升;在跌落試驗中,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、不平衡量等對跌落后的溫升影響較大,應(yīng)用雙層保護(hù)軸承比單層保護(hù)軸承的溫升要小10%到40%。
【圖文】：

無機械接觸及因接觸產(chǎn)生的疲勞、潤滑及溫升等問題；2.可以通過調(diào)整主動磁懸浮軸承系統(tǒng)的剛度與阻尼來控制轉(zhuǎn)子的實時位置。圖 1.1 磁懸浮軸承結(jié)構(gòu)示意圖1.1.2 保護(hù)軸承介紹磁懸浮軸承受可控電磁力支承而懸浮，有可能出現(xiàn)失效的情況。一旦失效或受到很大擾動導(dǎo)致剛度不足以支承轉(zhuǎn)子懸浮時，高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子就將與磁懸浮軸承發(fā)生碰撞，從而損壞磁懸浮軸承系統(tǒng)。因此對于磁懸浮軸承系統(tǒng)也需要一套輔助的保護(hù)軸承，其結(jié)構(gòu)見圖 1.2。在通常運

磁懸浮軸承保護(hù)軸承圖 1.2 保護(hù)軸承結(jié)構(gòu)示意圖至關(guān)重要的，它是避免磁懸浮軸承因失效而導(dǎo)致承的性能在很大程度上決定了整個磁懸浮軸承系承大致可以分為兩類：滑動軸承和滾動軸承，其因為軸頸與軸承之間是滑動摩擦，其摩擦系數(shù)相造成滑動軸承的可靠性降低，因此在一定的高速前磁軸承系統(tǒng)中應(yīng)用最多的軸承形式，在結(jié)構(gòu)上但由于軸頸與滾動軸承內(nèi)圈為滾動摩擦，其發(fā)熱承的內(nèi)圈可以很快地加速至轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，可以消軸承系統(tǒng)都運行于高速及超高速情況下；一旦磁后，首先接觸到的是保護(hù)軸承的內(nèi)圈，，碰撞力引迅速增加從而導(dǎo)致熱量的增加。普通滾動軸承經(jīng)甚至引起由于保護(hù)軸承沒有起到保護(hù)作用而導(dǎo)致
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TH133.33

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 魏鵬;高速轉(zhuǎn)子跌落在保護(hù)軸承上的碰撞力研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

本文編號：2708553