發(fā)布時間：2017-06-28 13:25

  本文關(guān)鍵詞：SFD-滑動軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力響應分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：微型旋轉(zhuǎn)機械具有結(jié)構(gòu)復雜、精度高等特點,在運轉(zhuǎn)時存在的異常振動常常引發(fā)災難性的事故。使用減震器是削減異常振動的有效方法,而擠壓油膜阻尼器是應用較為廣泛的一種減震器,它具有結(jié)構(gòu)緊湊,減震效果明顯等優(yōu)點,能有效的解決由于振動引起的結(jié)構(gòu)失穩(wěn)問題,確保設備平穩(wěn)運行。但并不是任意一個擠壓油膜阻尼器都能起到減振作用和提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,針對不同的機械設備,需要合理的設計阻尼器參數(shù)以及調(diào)節(jié)該參數(shù)與系統(tǒng)參數(shù)之間的匹配程度,才能達到減振效果。為了填補擠壓油膜阻尼器在懸臂轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)應用中的空白,本文以SFD-滑動軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)為對象,綜合應用理論分析和數(shù)值模擬方法對系統(tǒng)的動力響應和臨界轉(zhuǎn)速進行研究,并且通過合理配置參數(shù)使系統(tǒng)的動力學性能達到最佳狀態(tài),從而建立一套SFD-滑動軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)優(yōu)化設計方案,以下為研究過程中得到的主要成果。(1)建立SFD-剛性轉(zhuǎn)軸滑動軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)力學模型,給出了系統(tǒng)的運動微分方程組,利用數(shù)值方法求解方程組得到系統(tǒng)動力響應和臨界轉(zhuǎn)速。研究結(jié)果表明:系統(tǒng)依次經(jīng)歷單周期運動、準周期運動、混沌運動;系統(tǒng)的一階臨界轉(zhuǎn)速為5250r/min。(2)建立SFD-柔性轉(zhuǎn)軸滑動軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)力學模型,從系統(tǒng)動力響應和臨界轉(zhuǎn)速兩方面與剛性轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)相對比。研究結(jié)果表明:柔性轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)依次經(jīng)歷單周期運動、準周期運動、混沌運動、二倍周期運動、準周期運動、混沌運動,要比剛性轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)運動狀態(tài)復雜得多。柔性轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)第一個共振區(qū)域出現(xiàn)在轉(zhuǎn)速為4890r/min,第二個共振區(qū)域出現(xiàn)在轉(zhuǎn)速為7735r/min。(3)基于SFD-柔性轉(zhuǎn)軸滑動軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng),分析系統(tǒng)參數(shù)對固有頻率和振幅的影響,得到系統(tǒng)參數(shù)靈敏度。研究結(jié)果表明:軸承半徑間隙、軸承半徑、阻尼器半徑間隙和轉(zhuǎn)軸剛度系數(shù)的靈敏度值比較高,對臨界轉(zhuǎn)速和振幅影響較大。在優(yōu)化設計中,這四個參數(shù)選取是必不可少的。(4)在靈敏度分析的基礎(chǔ)上,采用遺傳算法對SFD-柔性轉(zhuǎn)軸滑動軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進行優(yōu)化設計,優(yōu)化目標是在恒定轉(zhuǎn)速下使得系統(tǒng)的振幅最小。在恒定轉(zhuǎn)速為5730r/min(角速度為600rad/s)時,通過優(yōu)化,振動幅值從原來的4.059e-06m降至3.174e-06m,減小了21.8%。一階臨界轉(zhuǎn)速從4890r/min降至4775r/min;二階臨界轉(zhuǎn)速7735 r/min降至7450 r/min,工作轉(zhuǎn)速遠離了臨界轉(zhuǎn)速,通過分析,優(yōu)化后的結(jié)果比較理想。
【關(guān)鍵詞】：擠壓油膜阻尼器 動力響應 臨界轉(zhuǎn)速 振幅
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH133;TB535
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-16
• 變量注釋表16-17
• 1 緒論17-25
• 1.1 研究背景和意義17-18
• 1.2 研究現(xiàn)狀18-23
• 1.3 研究目標23
• 1.4 主要研究內(nèi)容23-25
• 2 滑動軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)基本理論25-39
• 2.1 滑動軸承的動力特性25-26
• 2.2 油膜力的非線性表達式26-31
• 2.3 擠壓油膜阻尼器簡介31-33
• 2.4 非線性轉(zhuǎn)子動力學的基本理論33-37
• 2.5 本章小結(jié)37-39
• 3 SFD-剛性轉(zhuǎn)軸滑動軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力響應分析和臨界轉(zhuǎn)速確定39-57
• 3.1 擠壓油膜阻尼器油膜力的計算39-43
• 3.2 SFD-剛性轉(zhuǎn)軸滑動軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)力學模型建立43-46
• 3.3 SFD-剛性轉(zhuǎn)軸滑動軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力響應研究46-54
• 3.4 SFD-剛性轉(zhuǎn)軸滑動軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速分析54-55
• 3.5 本章小結(jié)55-57
• 4 SFD-柔性轉(zhuǎn)軸滑動軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力響應分析和臨界轉(zhuǎn)速確定57-73
• 4.1 SFD-柔性轉(zhuǎn)軸滑動軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)力學模型建立57-60
• 4.2 SFD-柔性轉(zhuǎn)軸滑動軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力響應研究60-69
• 4.3 SFD-柔性轉(zhuǎn)軸滑動軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速分析69
• 4.4 剛性轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)與柔性轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)比較分析69-71
• 4.5 本章小結(jié)71-73
• 5 參數(shù)對SFD-柔性轉(zhuǎn)軸滑動軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的影響分析73-87
• 5.1 參數(shù)靈敏度介紹73-74
• 5.2 系統(tǒng)參數(shù)對臨界轉(zhuǎn)速的影響74-81
• 5.3 系統(tǒng)參數(shù)對振動幅值的影響81-85
• 5.4 本章小結(jié)85-87
• 6 SFD-柔性轉(zhuǎn)軸滑動軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)優(yōu)化設計87-93
• 6.1 遺傳算法介紹87-89
• 6.2 基于恒定轉(zhuǎn)速SFD-柔性轉(zhuǎn)軸懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)優(yōu)化設計89-92
• 6.3 本章小結(jié)92-93
• 7 結(jié)論與展望93-95
• 7.1 結(jié)論93-94
• 7.2 展望94-95
• 參考文獻95-99
• 附錄199-100
• 附錄2100-102
• 作者簡歷102-104
• 學位論文數(shù)據(jù)集104

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 王繼燕;;SFD-滑動軸承柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)靈敏度分析[J];煤礦機械;2013年07期

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1 王繼燕;SFD-滑動軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學分析與優(yōu)化[D];中國礦業(yè)大學;2010年

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1 王明;SFD-滑動軸承懸臂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力響應分析[D];中國礦業(yè)大學;2016年

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本文編號：494044