【摘要】：“十二五”期間,是鐵路建設(shè)加快推進(jìn)的時(shí)期,高速、重載是鐵路的必然發(fā)展趨勢(shì)。在最新研制的機(jī)車滾動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)中,模擬車輛的試驗(yàn)速度達(dá)到600km/h,并且需要能夠模擬鐵路車輛行駛過(guò)程中的多種工況,包括起動(dòng)、加速、制動(dòng)等,這就需要可靠的裝置來(lái)儲(chǔ)存和釋放能量以模擬車輛的負(fù)載。使用飛輪來(lái)模擬車輛在多種工況下的負(fù)載,抑制速度波動(dòng),使試驗(yàn)臺(tái)能夠逼近車輛運(yùn)行的真實(shí)情況。 飛輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng),而振動(dòng)嚴(yán)重會(huì)使飛輪軸斷裂,造成事故。所以,本文運(yùn)用轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的相關(guān)理論方法對(duì)飛輪振動(dòng)進(jìn)行研究。改變飛輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)相關(guān)參數(shù),利用傳遞矩陣法編程計(jì)算飛輪臨界轉(zhuǎn)速和不平衡響應(yīng)。飛輪模擬的負(fù)載主要與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和轉(zhuǎn)速有關(guān)。轉(zhuǎn)速越高,模擬的負(fù)載也就越大,但轉(zhuǎn)速過(guò)高,可能會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)加劇。擠壓油膜阻尼器是廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的減振裝置,在地面旋轉(zhuǎn)機(jī)械中使用較少,本文對(duì)帶擠壓油膜阻尼器的飛輪轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性進(jìn)行了計(jì)算。經(jīng)過(guò)計(jì)算、分析,得出以下結(jié)論： 1.飛輪質(zhì)量在3700kg～4500k范圍內(nèi)時(shí),質(zhì)量越大,臨界轉(zhuǎn)速越低,相應(yīng)的軸承處振幅也會(huì)越大； 2.飛輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)支承剛度越大,臨界轉(zhuǎn)速越高,且兩端支承剛度不對(duì)稱時(shí)軸承處振幅相差較大；在一定范圍內(nèi),支承跨距有一個(gè)最佳值,但是要綜合考慮飛輪轉(zhuǎn)子整體結(jié)構(gòu)來(lái)選取跨距值； 3.擠壓油膜阻尼器的彈支剛度在滿足臨界轉(zhuǎn)速要求的前提下,只要強(qiáng)度允許,彈支剛度越低越好,但此時(shí)油膜間隙應(yīng)該要大一些； 4.在一定范圍內(nèi),增大不平衡量,幅頻特性的影響基本不大,但擠壓油膜阻尼器減振效果會(huì)增強(qiáng)； 5.在其它參數(shù)確定的情況下,油膜半徑間隙存在一個(gè)最有利的范圍。
【圖文】：

1.飛輪軸;2.左端軸承;3.飛輪轉(zhuǎn)子;4.右端軸承圖2一1飛輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖2一1所示為飛輪軸系結(jié)構(gòu)。軸兩端有滾動(dòng)軸承支承，，飛輪與飛輪軸為熱裝過(guò)盈配合，由于飛輪的軸向尺寸較大，設(shè)計(jì)質(zhì)量為4144kg，故裝配時(shí)為兩段式壓裝。飛輪在試驗(yàn)臺(tái)中的作用主要是模擬車輛的負(fù)載，通過(guò)能量的存儲(chǔ)和補(bǔ)充，使系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，抑制轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)，通過(guò)飛輪轉(zhuǎn)速的大幅度升降來(lái)儲(chǔ)存和釋放能量，模擬車輛的制動(dòng)、加速等各種工況，使試驗(yàn)系統(tǒng)趨近于真實(shí)的情況。

3.1轉(zhuǎn)子的渦動(dòng)與臨界轉(zhuǎn)速3.1.1轉(zhuǎn)子的渦動(dòng)如圖3一1所示，是一個(gè)簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)子一支承系統(tǒng)模型。當(dāng)軸沒(méi)有發(fā)生變形的時(shí)候，軸線為水平的，兩個(gè)支點(diǎn)為剛性鉸支，都位于、坐標(biāo)軸上，此時(shí)圓盤(pán)中心為口。但由于轉(zhuǎn)子的重力作用，轉(zhuǎn)軸沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生靜變形。設(shè)變形后軸線形狀為ACB.當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)以后，由于可能存在不平衡等作用，轉(zhuǎn)軸的彎曲變形會(huì)更大，變形后的圓盤(pán)中心為口，設(shè)卯以向徑;表示。一般轉(zhuǎn)子在安裝時(shí)會(huì)做靜平衡試驗(yàn)，故靜變形的影響較小，設(shè)圓盤(pán)在軸線的中心，則。為AB的中點(diǎn)。為了不考慮靜變形的影響
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TH113

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2529767