轴承供气压力对转子振动性能影响的试验研究
发布时间：2022-06-24 09:37
本文针对动静压混合气浮轴承进行了实验研究,首先论述了实验用气浮轴承的结构形式和特点及整个实验台的控制系统与振动采集分析系统,并对控制系统中V锥型差压流量计进行了标定实验;其次着重分析了供气压力及升速率对气浮轴承涡动及稳定性的影响。研究表明:增加轴承供气压力能够有效改变了轴承刚度与阻尼,有效抑制转子振动幅值,提高系统稳定性并且将轴系临界转速推向更高的转速范围。采用调整轴承供气压力、转子旋转角速度等参数来改变涡动角速度,能有效避开与转子固有频率区域产生的耦合共振,可以推迟或消除气膜振荡低频的发生,并且抑制转子涡动与气膜振荡的幅值。这些研究成果能够为气浮轴承的稳定性研究提供相应理论与实验的依据。
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国外研究进展和现状
1.3 国内研究进展和现状
1.4 本文主要研究内容
第二章 气浮轴承润滑原理及性能分析
2.1 不可压缩Reynolds方程
2.1.1 基本方程
2.1.2 Reynolds方程的简单推导
2.2 不可压流动假设对气体润滑轴承的适用性
2.3 刚度与阻尼特性的分析
2.4 轴承耦合调频技术及工程稳定性判别准则
2.5 小结
第三章 轴承试验台设备及控制系统
3.1 实验控制系统与实验方案
3.1.1 实验控制系统
3.1.2 实验方案及注意事项
3.2 V锥形差压流量计的标定
3.2.1. 标定试验的设备及方法
3.2.2 标定的实验结果
3.3 小结
第四章 转子振动测试系统
4.1 实验装置
4.2 测试系统及参数设定
4.3 典型特征图分析
4.3.1 振幅－时间－频率三维谱图分析
4.3.2 时间转速曲线和时间幅值曲线分析
4.3.3 轴心轨迹分析
4.3.4 频谱图分析
4.3.5 分岔图分析
4.4 小结
第五章 供气压力控制对轴承特性影响的试验研究
5.1 概述
5.2 两种模型稳态情况下气膜刚度的比较
5.2.1 杨金福模型稳态情况下气膜刚度
5.2.2 张文模型稳态情况下气膜刚度
5.3 供气压力对临界转速的影响实验
5.4 供气压力对涡动特性影响的实验研究
5.4.1 恒定轴承供气压力的涡动特性
5.4.2 改变轴承供气压力后的涡动特性
5.4.3 实验结果的对比分析
5.5 小结
第六章 结论及建议
6.1 结论
6.2 建议
符号说明
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录和参加科研情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]动静压混合气体润滑轴承动态稳定性实验研究[J]. 陈策,杨金福,聂超群. 润滑与密封. 2007(12)
[2]气体动压轴承-转子动力系统稳定性及分岔[J]. 康伟,张家忠,刘雁,任晟. 航空动力学报. 2007(09)
[3]气体润滑技术及其研究进展[J]. 靳兆文. 通用机械. 2007(03)
[4]静压气体轴承静态特性的理论研究综述[J]. 郭良斌. 武汉科技大学学报(自然科学版). 2006(01)
[5]滑动轴承非线性动态油膜力及稳定性的研究[J]. 杨金福,刘占生,于达仁,解永波. 动力工程. 2004(04)
[6]径向小孔静压气体轴承的试验研究[J]. 侯 予,王 瑾,陈纯正. 润滑与密封. 2002(02)
[7]油膜轴承瞬态非线性油膜力的力学建模及其表达式[J]. 张文,郑铁生,马建敏,郭建萍. 自然科学进展. 2002(03)
[8]气体轴承技术及其应用[J]. 陈雪梅,黎文兰. 润滑与密封. 2000(04)
[9]空气静压轴承的静特性计算及其实际应用[J]. 李兴华. 同济大学学报(自然科学版). 1999(01)
[10]形状误差对气体静压圆柱轴承静特性的影响[J]. 徐建民,陈明. 武汉化工学院学报. 1998(01)
博士论文
[1]轴承—转子系统非线性动力学行为及其耦合调频技术研究[D]. 陈策.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2008
[2]流体动力润滑及轴承转子系统的稳定性研究[D]. 杨金福.华北电力大学（北京） 2006
硕士论文
[1]小型径向静压气浮轴承的实验研究[D]. 王跃.南京航空航天大学 2007
[2]气体轴承—转子系统动力学特性初步研究[D]. 张强.南京航空航天大学 2006
[3]小孔节流静压气浮轴承—转子系统动力学特性研究[D]. 章正传.哈尔滨工业大学 2006
[4]气浮主轴动静压特性分析及结构设计[D]. 许毅.天津大学 2005
[5]高精度静压气体轴承静特性及振动特性的研究[D]. 李群霞.东北林业大学 2004
[6]动载滑动轴承非线性油膜力数值分析[D]. 康晓云.大连理工大学 2001
本文编号：3653832
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国外研究进展和现状
1.3 国内研究进展和现状
1.4 本文主要研究内容
第二章 气浮轴承润滑原理及性能分析
2.1 不可压缩Reynolds方程
2.1.1 基本方程
2.1.2 Reynolds方程的简单推导
2.2 不可压流动假设对气体润滑轴承的适用性
2.3 刚度与阻尼特性的分析
2.4 轴承耦合调频技术及工程稳定性判别准则
2.5 小结
第三章 轴承试验台设备及控制系统
3.1 实验控制系统与实验方案
3.1.1 实验控制系统
3.1.2 实验方案及注意事项
3.2 V锥形差压流量计的标定
3.2.1. 标定试验的设备及方法
3.2.2 标定的实验结果
3.3 小结
第四章 转子振动测试系统
4.1 实验装置
4.2 测试系统及参数设定
4.3 典型特征图分析
4.3.1 振幅－时间－频率三维谱图分析
4.3.2 时间转速曲线和时间幅值曲线分析
4.3.3 轴心轨迹分析
4.3.4 频谱图分析
4.3.5 分岔图分析
4.4 小结
第五章 供气压力控制对轴承特性影响的试验研究
5.1 概述
5.2 两种模型稳态情况下气膜刚度的比较
5.2.1 杨金福模型稳态情况下气膜刚度
5.2.2 张文模型稳态情况下气膜刚度
5.3 供气压力对临界转速的影响实验
5.4 供气压力对涡动特性影响的实验研究
5.4.1 恒定轴承供气压力的涡动特性
5.4.2 改变轴承供气压力后的涡动特性
5.4.3 实验结果的对比分析
5.5 小结
第六章 结论及建议
6.1 结论
6.2 建议
符号说明
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录和参加科研情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]动静压混合气体润滑轴承动态稳定性实验研究[J]. 陈策,杨金福,聂超群. 润滑与密封. 2007(12)
[2]气体动压轴承-转子动力系统稳定性及分岔[J]. 康伟,张家忠,刘雁,任晟. 航空动力学报. 2007(09)
[3]气体润滑技术及其研究进展[J]. 靳兆文. 通用机械. 2007(03)
[4]静压气体轴承静态特性的理论研究综述[J]. 郭良斌. 武汉科技大学学报(自然科学版). 2006(01)
[5]滑动轴承非线性动态油膜力及稳定性的研究[J]. 杨金福,刘占生,于达仁,解永波. 动力工程. 2004(04)
[6]径向小孔静压气体轴承的试验研究[J]. 侯 予,王 瑾,陈纯正. 润滑与密封. 2002(02)
[7]油膜轴承瞬态非线性油膜力的力学建模及其表达式[J]. 张文,郑铁生,马建敏,郭建萍. 自然科学进展. 2002(03)
[8]气体轴承技术及其应用[J]. 陈雪梅,黎文兰. 润滑与密封. 2000(04)
[9]空气静压轴承的静特性计算及其实际应用[J]. 李兴华. 同济大学学报(自然科学版). 1999(01)
[10]形状误差对气体静压圆柱轴承静特性的影响[J]. 徐建民,陈明. 武汉化工学院学报. 1998(01)
博士论文
[1]轴承—转子系统非线性动力学行为及其耦合调频技术研究[D]. 陈策.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2008
[2]流体动力润滑及轴承转子系统的稳定性研究[D]. 杨金福.华北电力大学（北京） 2006
硕士论文
[1]小型径向静压气浮轴承的实验研究[D]. 王跃.南京航空航天大学 2007
[2]气体轴承—转子系统动力学特性初步研究[D]. 张强.南京航空航天大学 2006
[3]小孔节流静压气浮轴承—转子系统动力学特性研究[D]. 章正传.哈尔滨工业大学 2006
[4]气浮主轴动静压特性分析及结构设计[D]. 许毅.天津大学 2005
[5]高精度静压气体轴承静特性及振动特性的研究[D]. 李群霞.东北林业大学 2004
[6]动载滑动轴承非线性油膜力数值分析[D]. 康晓云.大连理工大学 2001
本文编号：3653832
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/3653832.html