球軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)多體動力學分析
發(fā)布時間：2017-05-10 11:25
本文關鍵詞：球軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)多體動力學分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】：球軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)是旋轉(zhuǎn)機械的核心部分,廣泛應用于工業(yè)領域,而球軸承作為轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的核心部件,它的特性在很大程度上決定著軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學性能。目前,國內(nèi)外對軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的研究已深入到轉(zhuǎn)子的密封,失穩(wěn)以及蒸汽振蕩等非線性方向。本文基于國家自然科學基金-青年科學基金資助項目(11002062)“機械系統(tǒng)中滾動軸承多體接觸動力學研究”和昆明理工大學引進人才基金項目(KKSA20091026)“大型滾動軸承柔性多體動力學研究”的資助,以球軸承-轉(zhuǎn)子為對象,多體動力學、Hertz理論、軸承動力學以及柔性多體動力學為基礎,忽略潤滑和保持架接觸沖擊的影響,考慮了保持架和軸承座的柔性化,并對它們進行模態(tài)和振型分析；與此同時分別建立了球軸承多體動力學模型、球軸承-轉(zhuǎn)子剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)虛擬樣機模型以及試驗模型,深入研究球軸承在不同載荷、不同轉(zhuǎn)速、不同驅(qū)動方式以及柔性保持架等因素對球軸承動態(tài)特性的影響；而且分析了球軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)、不同工況以及不平衡量對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的影響；并通過建立球軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)實驗臺,分別對球軸承在不同工況和轉(zhuǎn)盤的不平衡量對球軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進行動力學特性試驗測試分析。 論文研究的主要工作包括： 1、以Hertz接觸理論、軸承運動學理論、多剛體系統(tǒng)理論、柔性多體動力學理論以及ADAMS柔性體理論為基礎；利用Pro/E軟件建立起三維零件模型,結(jié)合ANSYS軟件有限元方法,對保持架和軸承座進行柔性化,并進行模態(tài)和振型分析,再與ADAMS軟件相結(jié)合,建立了球軸承多體系統(tǒng)動力學模型、球軸承-轉(zhuǎn)子多剛體系統(tǒng)模型和球軸承-轉(zhuǎn)子剛?cè)狁詈隙囿w系統(tǒng)模型；而且計算了接觸剛度,并分析了球軸承內(nèi)、外圈與接觸剛度、接觸力之間的關系；探討了不同驅(qū)動方式、不同轉(zhuǎn)速、不同載荷和柔性體對球軸承多體動力學特性影響； 2、基于建立的球軸承-轉(zhuǎn)子多剛體系統(tǒng)模型和球軸承-轉(zhuǎn)子柔性多體系統(tǒng)模型,并考慮滾動體和套圈的動態(tài)接觸關系,研究球軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)、不同工況以及加載不平衡量條件下的球軸承-轉(zhuǎn)子剛?cè)狁詈隙囿w系統(tǒng)動力學仿真分析； 3、設計開發(fā)了球軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動實驗臺,并探討了在不同轉(zhuǎn)速和不同平衡量條件下試驗研究轉(zhuǎn)子的振動響應特性和轉(zhuǎn)子的不平衡性；并與之對比驗證球軸承-轉(zhuǎn)子多剛體耦合系統(tǒng)虛擬樣機模型仿真分析結(jié)果。
【關鍵詞】：球軸承 轉(zhuǎn)子系統(tǒng) 多體動力學系統(tǒng) 剛?cè)狁詈?/strong> 動態(tài)特性
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH113
【目錄】：
- 摘要5-7
- Abstract7-12
- 第一章 緒論12-18
- 1.1 課題研究背景12-13
- 1.2 課題研究的意義13-14
- 1.3 球軸承研究現(xiàn)狀14-15
- 1.4 轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)動力學研究現(xiàn)狀15-16
- 1.5 課題研究的內(nèi)容16-18
- 第二章 球軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)多體動力學理論18-36
- 2.1 引言18
- 2.2 球滾動體在套圈滾道上的Hertz接觸18-20
- 2.3 球軸承運動學分析20-28
- 2.3.1 球軸承結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)20-25
- 2.3.2 球軸承滾動動體運動25-26
- 2.3.3 球軸承保持架的運動26-27
- 2.3.4 計算實例27-28
- 2.4 球軸承-轉(zhuǎn)子多體系統(tǒng)模型28-34
- 2.4.1 空間多剛體系統(tǒng)的動力學方程28-29
- 2.4.2 柔性多體系統(tǒng)的動力學方程29-31
- 2.4.3 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)31-32
- 2.4.4 球軸承支承的剛性轉(zhuǎn)子模型32-33
- 2.4.5 ADAMS柔性體理論33-34
- 2.5 本章小結(jié)34-36
- 第三章 球軸承多體動力學仿真分析36-62
- 3.1 引言36
- 3.2 球軸承虛擬樣機建模36-38
- 3.3 球軸承接觸剛度與接觸力的計算38-43
- 3.3.1 球軸承接觸剛度的計算38-40
- 3.3.2 球軸承在ADAMS中接觸力的計算40-43
- 3.4 柔性體的生成及模態(tài)分析43-49
- 3.4.1 保持架的柔性體生成及模態(tài)分析44-47
- 3.4.2 軸承座的柔性體生成及模態(tài)分析47-49
- 3.5 球軸承多體動力學仿真49-59
- 3.5.1 深溝軸承多體動力學仿真49-55
- 3.5.2 角接觸軸承多體動力學仿真55-59
- 3.6 本章小結(jié)59-62
- 第四章 球軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)剛?cè)狁詈隙囿w動力學仿真分析62-82
- 4.1 引言62
- 4.2 球軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)虛擬樣機建模62-64
- 4.3 球軸承套圈與保持架對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動態(tài)特性分析64-71
- 4.3.1 套圈對球軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動態(tài)特性分析64-68
- 4.3.2 保持架對軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動態(tài)特性分析68-71
- 4.4 不同轉(zhuǎn)速對球軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動態(tài)特性分析71-74
- 4.4.1 不同轉(zhuǎn)速對深溝軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動態(tài)特性分析71-72
- 4.4.2 不同轉(zhuǎn)速對角接觸軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動態(tài)特性分析72-74
- 4.4.3 結(jié)果分析74
- 4.5 不同載荷對轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)動態(tài)特性分析74-77
- 4.5.1 不同載荷對深溝軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動態(tài)特性分析74-75
- 4.5.2 不同載荷對角接觸軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動態(tài)特性分析75-77
- 4.5.3 結(jié)果分析77
- 4.6 不平衡量對軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動態(tài)特性分析77-80
- 4.6.1 轉(zhuǎn)子不平衡量的計算77-78
- 4.6.2 不同平衡量對深溝軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動態(tài)性能分析78-80
- 4.7 本章小結(jié)80-82
- 第五章 球軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)實驗臺建立與試驗測試分析82-96
- 5.1 引言82
- 5.2 實驗臺設計及建立82-86
- 5.2.1 實驗臺的設計82-83
- 5.2.2 實驗臺的建立83-86
- 5.3 球軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學特性試驗測試分析86-93
- 5.3.1 球軸承不同工況下轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學特性影響試驗86-89
- 5.3.2 不平衡量對球軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學特性影響試驗89-93
- 5.4 仿真與實驗結(jié)果對比分析93-94
- 5.5 本章小結(jié)94-96
- 第六章 總結(jié)96-100
- 6.1 研究主要結(jié)論96-97
- 6.2 研究的展望97-100
- 致謝100-102
- 參考文獻102-106
- 附錄 攻讀碩士期間發(fā)表學術論文和參與的科研項目106
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條
1 張風琴;杜輝;鄧四二;楊海生;高銀濤;;基于ADAMS的圓柱滾子軸承仿真分析[J];河南科技大學學報(自然科學版);2009年02期
2 孟光;轉(zhuǎn)子動力學研究的回顧與展望[J];振動工程學報;2002年01期
3 姚廷強;遲毅林;黃亞宇;譚陽;;滾動軸承剛?cè)岫囿w接觸動力學分析[J];中國機械工程;2008年16期
本文關鍵詞：球軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)多體動力學分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號：354665
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