保護(hù)軸承是磁懸浮軸承系統(tǒng)的重要組成部分,在系統(tǒng)失效后可以對(duì)設(shè)備提供保護(hù)。傳統(tǒng)滾動(dòng)軸承用作保護(hù)軸承時(shí),在轉(zhuǎn)子跌落的巨大沖擊之下很容易損壞,而四點(diǎn)接觸球軸承具有極限轉(zhuǎn)速高、承載能力強(qiáng)的特點(diǎn)。因此,本文提出將四點(diǎn)接觸球軸承應(yīng)用到磁懸浮軸承系統(tǒng)的保護(hù)軸承中,并對(duì)其結(jié)構(gòu)及保護(hù)性能展開(kāi)一系列研究。首先,對(duì)四點(diǎn)接觸球軸承進(jìn)行設(shè)計(jì)。從軸承的內(nèi)部結(jié)構(gòu)出發(fā),建立了單個(gè)滾珠-溝道的受力模型以及軸承的摩擦力矩計(jì)算模型。通過(guò)分析各個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)于軸承內(nèi)部應(yīng)力應(yīng)變以及摩擦力矩的影響,得到了軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)的選取范圍。隨后在此基礎(chǔ)上對(duì)四點(diǎn)接觸球軸承進(jìn)行了力學(xué)特性分析,并與角接觸球軸承進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)同樣的載荷下四點(diǎn)接觸球軸承內(nèi)部的最大應(yīng)力小于角接觸球軸承。其次,基于本文所用試驗(yàn)臺(tái)建立了轉(zhuǎn)子跌落的動(dòng)力學(xué)模型,仿真分析了跌落過(guò)程中的轉(zhuǎn)子軸心軌跡以及碰撞力變化,并將四點(diǎn)接觸球軸承與角接觸球軸承的保護(hù)效果進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明:四點(diǎn)接觸球軸承內(nèi)部最大應(yīng)力相較于角接觸球軸承減小了10.8%。最后,搭建了磁懸浮轉(zhuǎn)子跌落試驗(yàn)臺(tái),進(jìn)行了四點(diǎn)接觸球軸承與角接觸球軸承保護(hù)下的轉(zhuǎn)子跌落試驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子跌落在四點(diǎn)接觸球軸承上時(shí),碰撞更加明顯,彈跳... 

【文章來(lái)源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：93 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

主動(dòng)磁懸浮軸承系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

基于四點(diǎn)接觸球軸承的保護(hù)軸承性能研究目前應(yīng)用最普遍的保護(hù)軸承以滾動(dòng)軸承為主。在此基礎(chǔ)上，一些學(xué)者展開(kāi)了新的嘗試，比如保護(hù)軸承的彈性阻尼器、雙層滾動(dòng)軸承等。此外，國(guó)內(nèi)、外學(xué)者還提出了一些新型保護(hù)軸承的概念并進(jìn)行了相關(guān)的研究。在磁懸浮軸承系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，保護(hù)軸承作為一個(gè)重要的預(yù)防和保障部件，對(duì)于提高系統(tǒng)的安全性和可靠性有著極其重要的作用。但是目前國(guó)內(nèi)、外對(duì)于磁懸浮軸承系統(tǒng)中保護(hù)軸承的研究還不夠充分，相關(guān)的設(shè)計(jì)還不夠完善，由于保護(hù)軸承失效引起的設(shè)備損壞和經(jīng)濟(jì)損失仍然時(shí)有發(fā)生。2007 年 8 月，在本課題組的一次試驗(yàn)中，由于磁懸浮軸承系統(tǒng)的軸向過(guò)載，重達(dá) 9kg的轉(zhuǎn)子在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中突然失穩(wěn)，保護(hù)軸承沒(méi)有能夠起到保護(hù)作用。盡管研究人員及時(shí)停車(chē)，但是轉(zhuǎn)子跌落帶來(lái)巨大振動(dòng)與沖擊仍然使得徑向磁懸浮軸承和轉(zhuǎn)子嚴(yán)重?zé)齻�。圖 1.2 所示為燒傷的保護(hù)軸承與轉(zhuǎn)子。

零間隙保護(hù)軸承結(jié)構(gòu)示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]主動(dòng)磁懸浮軸承系統(tǒng)中自消除間隙保護(hù)軸承的研究[D]. 俞成濤.南京航空航天大學(xué) 2015

碩士論文
[1]磁懸浮轉(zhuǎn)子跌落在自消除間隙保護(hù)軸承上的動(dòng)力學(xué)研究[D]. 夏咸喜.南京航空航天大學(xué) 2014
[2]轉(zhuǎn)子跌落在保護(hù)軸承上的動(dòng)力學(xué)研究[D]. 蔣磊.南京航空航天大學(xué) 2011
[3]新型滾動(dòng)軸承的力學(xué)性能研究[D]. 許磊.南京航空航天大學(xué) 2010
[4]磁氣混合軸承中彈性箔片徑向動(dòng)壓氣體軸承的數(shù)值分析研究[D]. 趙寧.南京航空航天大學(xué) 2004



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