【摘要】： 滑動軸承廣泛應用于能源、航空航天等工程技術領域,滑動軸承轉子系統(tǒng)的穩(wěn)定性及動力學特性與系統(tǒng)的結構參數密切相關。目前有關滑動軸承轉子系統(tǒng)動力學的研究大都以系統(tǒng)的名義尺寸進行,并未考慮制造誤差對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。實際上滑動軸承結構參數的各種誤差對轉子系統(tǒng)是有影響的,而轉子在加工過程中的制造誤差也是客觀存在的,因此考慮誤差對轉子系統(tǒng)穩(wěn)定性影響的研究很有必要。本文主要研究圓度誤差對滑動軸承轉子系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。 文中首先建立了帶圓度誤差的滑動軸承油膜力力學模型,并采用有限差分法求解雷諾方程,得到滑動軸承的油膜壓力,然后通過積分求得油膜的承載力。根據牛頓定律,由油膜承載力得到軸頸在任意位置的加速度、速度及位移,再由位移得到滑動軸承的軸心軌跡。根據軸心軌跡發(fā)散與收斂的條件求得該滑動軸承的臨界轉速。但此時得到的臨界轉速只是具體參數下得到的結果,不具有普遍意義。最后運用徐武彬教授提出的無量綱運行參數op得到穩(wěn)定性臨界曲線,此結果具備普遍性意義。為驗證此理論分析結果的正確性,專門搭建了滑動軸承轉子系統(tǒng)實驗臺。實驗臺基于LabVIEW信號采集系統(tǒng),可實現(xiàn)對轉子系統(tǒng)轉速、軸心軌跡、頻譜及軸振振幅等信號的實時測量與保存。同時加工了四根圓度誤差不同的橢圓軸,以驗證圓度誤差對滑動軸承轉子系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。 論文的最后通過實驗驗證了上述理論的正確性,分析比較實驗數據后認為,實驗結果與理論計算結果相符。最終結果表明:滑動軸承轉軸的圓度誤差對滑動軸承的穩(wěn)定性有明顯影響,特別是在系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)的偏心率較小的時候,圓度誤差越大系統(tǒng)的臨界轉速越高。 這一結果將對滑動軸承結構參數的設計具有一定指導意義,同時也可作為對滑動軸承穩(wěn)定性判別的依據,對滑動軸承轉子系統(tǒng)的故障診斷有一定的參考價值。
【圖文】：

徑向滑動軸承和推力滑動軸承。根據潤滑膜的形成原理不同分為：靜壓滑動軸承和動壓滑動軸承。本論文研究對象為動壓徑向滑動軸承。如圖2-1所示，由流體動力學知識可知，當兩相對運動的液體表面滿足如下三個條件時，將形成高于環(huán)境壓力的連續(xù)的壓力油膜：（1）相對運動的兩表面間必須形成收斂的楔形間隙；（2）被油膜分開的表面必須有一定的相對運動速度，其運動方向必須使?jié)櫥陀纱罂诹鬟M，，從小口流出；（3）潤滑油必須有一定黏度，供油要充分。圖 2-1 油膜壓力形成條件Figure 2-1 The preconditions of forming oil-film pressure

不同且不同心，這樣就在軸與軸瓦之間形成了收斂的楔形空間，這個間隙充滿液壓油，軸以一定轉速開始旋轉，此時就具備了油膜壓力形成的三個必須條件。穩(wěn)定運行后，軸與軸瓦間油膜的壓力將轉軸托起，工作原理示意如圖2-2.2.1.2 雷諾方程介紹由上述滑動軸承的工作原理可知，潤滑油膜的形成是滑動軸承能正常工作的基本條件，影響潤滑膜形成的因素有潤滑方式、運動副相對運動速度、潤滑劑的物理性質和運動副表面的粗糙度等。描述潤滑油膜壓力規(guī)律的數學表達式稱為雷諾方程。雷諾方程的推導過程較繁瑣，在此不再列出，有關其詳細推導過程可參考文獻[56]， 本論文只列出Reynolds方程，并解釋其物理意義，這對論文后續(xù)研究很重要。在滿足以下幾個假設的前提下，Reynolds方程可適當簡化，(1) 油膜厚度較其長度來說是十分小的
【學位授予單位】：廣西工學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TH133.33

【參考文獻】

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本文編號：2711565