双向支撑超声波悬浮轴承的设计

设计并给出了一种对轴径向和轴向同时进行支撑的超声波轴承结构,并测试了轴的最大转速.分析了轴承表面超声辐射压力的形成以及超声波轴承的工作原理,在此基础上设计了双向支撑超声波轴承机构,测试了不同悬浮间隙下轴的最大转速.实验结果表明:在轴重85.5 g、悬浮间隙为8.53μm时,轴最高转速达到了8 946 r/min;说明双向支撑超声波轴承结构可以实现对轴的悬浮支撑,且悬浮间隙越小,轴承对轴的支撑刚度越大,轴的工作稳定性越好,转速越高.     

锥形超声波悬浮轴承悬浮机理研究

提出了锥形超声波悬浮电动机转子轴承结构,建立了振动平行板气体挤压膜模型,通过有限元分析,确定周期内压力平均值大于零。利用相同理论,对超声波悬浮轴承承载气膜进行分析,通过试验测试不同质量轴承帽的悬浮间隙,并与分析结果进行对比。结果表明:利用超声振动形成承载气膜在压力周期内能够实现对电动机转子的悬浮,悬浮间隙越小,承载刚度越好,转子越稳定。     

轴系超声波悬浮支撑技术研究

飞轮转速直接影响到飞轮储能系统的储能效率及工作性能,传统轴承摩擦系数大且极限转速较低,制约了飞轮储能系统的发展及应用,悬浮支撑技术为其理想解决方法。超声波悬浮支撑技术利用超声换能器高频振动能在振动表面与轴之间形成一定的悬浮间隙,有效降低摩擦系数,减小摩擦阻力矩,提高轴的转速。通过设计的实验装置,对轴系超声波悬浮支撑间隙进行测试,当悬浮间隙大于两接触表面粗糙度总和时,轴被悬浮起来,压电换能器驱动信号频率为21.34KHz,驱动电压由100V增加到220V,平均悬浮间隙从12.49μm增加到52.97μm。     

碳氢超声波清洗轴承试验

基于对汽油、煤油和碳氢清洗剂在性能、价格及环保性等方面的对比分析,通过小批量碳氢超声波清洗与汽油人工清洗成品轴承的振动性能对比试验,验证了碳氢超声波替代汽油清洗成品轴承的可行性,为精密轴承采用碳氢超声波清洗技术提供了数据支持。     

轴承的超声波清洗

目前,我厂轴承一般多用手在汽油槽内清洗或用手动清洗机清洗。这些清洗方法都必须使轴承转动,因此存在着擦伤、清洗不净的问题。     

航空轴承可靠性试验样本数及试验时间设计

为节约试验成本,航空轴承可靠性试验通常采用小样本定时截尾试验的方式,样本数和试验时间是影响试验结果可靠性的关键因素。根据韦布尔分布基本原理,对样本数、试验时间与可靠度指标、给定寿命、置信度、错判概率等因素的相关性进行了推演,提出了一种考虑置信度和错判概率的航空轴承无失效数据定时截尾试验设计方法,并结合实例进行了验证。     

新型离心式液力悬浮轴承设计与仿真分析

针对某型号轻型共轴航空活塞发动机,基于现有液力悬浮泵研究基础,设计一种离心式液力悬浮轴承并进行结构及参数设计,通过Fluent软件对轴承的径向流道进行流场仿真,提出用2条同心圆弧组成的径向流道替代原设计的优化方案。结果表明,优化后轴承的流道出口压力为10 Pa左右,出口轴向速度为26.592 m/s左右,达到了径向悬浮条件。     

单绕组无轴承异步电动机设计及径向悬浮力研究

研究了一种单绕组的无轴承异步电动机的结构及其工作原理。与传统无轴承异步电动机的双绕组结构不同,采用一套绕组即可实现转子的旋转与悬浮。无轴承单绕组异步电动机是一个非线性、多变量、强耦合的复杂系统,要实现其稳定悬浮必须对转子上的径向悬浮力进行实时控制,因此悬浮力绕组的合理设置是单绕组无轴承电动机产生稳定的径向悬浮力的关键。文章对单绕组无轴承异步电动机的径向悬浮力、磁场分布进行了详细分析,并运用有限元软件进行了验证该单绕组无轴承异步电动机可行性。     

特大型轴承的超声波探伤

对新型特大型轴承超声波探伤中出现的典型问题进行了探讨。     

改进主轴结构消除轴承故障

分析了汉新发电有限责任公司投产的300MW机组的制粉系统频繁发生的主轴轴颈与轴承损坏故障的问题，对其取了正确有效地措施，从而解决了该设备存在的缺陷，杜绝了此类故障再次发生。     

基于近声场的超声悬浮试验

针对非接触式悬浮传输装置的良好应用前景,设计可应用于此种场合的基于近场声的超声作动器.对该作动器的核心驱动部件——压电换能器进行了结构设计并加工制造出了换能器样机.利用PVS-300F型多谱勒激光测振仪对换能器样机进行模态试验,获得了相关的动态特性参数.利用该作动器进行悬浮能力试验,发现随着激励电压的增大,悬浮高度呈现非线性增加.作动器最大单位面积悬浮重量为12.53 g/cm2.将试验结果与声辐射压力的理论计算比较,发现两者具有相似的变化趋势.     

旋转超声波钻削用气浮工作台的设计与实验

旋转超声波加工是一种精密、有效的硬脆材料加工方法,为了获得最佳加工质量,旋转超声波钻削加工中,恒定、灵敏地控制工件与工具之间的静载荷至关重要。设计了一种新型的气浮工作台,用于恒定、灵敏地控制旋转超声波加工中的力。并且对比恒速和恒力两种进给方式下,旋转超声波钻削加工高纯氧化铝的加工孔出入口形貌、刀具形貌以及刀具磨损率。研究表明,采用气浮工作台的恒力进给方式可以延长刀具寿命,减小刀具磨损状况下的工件损伤。     

弹性支承箔片动压气体径向轴承的实验研究

对新型结构弹性支承箔片动压气体径向轴承进行试验研究,在高速透平膨胀机(主轴轴径D=25.0mm、转子总长l=250.5mm、转子质量Gm=891g、额定工作转速10.64×104r/min)上达到了转子转速14.8×104r/min、超速40%的良好试验效果。对这种弹性支承箔片动压气体径向轴承的振动特性和稳定性进行试验研究。结果表明,该轴承具有优良的动态特性与稳定性,能有效抑制高速自激涡动的发展,在正确选择结构参数和表面处理方法后,有望替代目前在高速透平机械中广泛应用的静压气体轴承。     

磁力轴承参数化结构设计研究

根据磁力轴承结构特点,分析了各部分零件模型之间的尺寸参数传递,研究了磁力轴承参数化结构设计方法,进而在SolidWorks平台上以Visual C 为工具实现了磁力轴承参数化结构设计,为磁力轴承设计分析软件系统提供了结构部分的解决方案.     

静压气体轴承设计支持系统的研究

本文介绍了静压气体轴承设计支持系统的总体方案。在分析了静压气体轴承设计特点的基础上,提出了一种用事件并借鉴面向对象的技术来表达的基于知识推理的方法来实现本系统的设计。     

CFD辅助船舶艉部水润滑轴承设计的研究

船舶艉轴系统多采用水润滑.利用CFD分析了水润滑下低速重载轴向半开槽轴承和轴向全开槽轴承在相同偏心率下轴承凹槽结构对轴承内部温度和承载能力的影响.结果表明:全开槽轴承温度较低,说明轴向凹槽对于轴承的冷却起着决定性的影响;下半部分光滑的半开槽轴承比全开槽轴承的负载能力大,半开槽轴承有一个连续的压力分布,允许水力膜产生连续的动压力,使得轴承的负载能力较高.通过利用CFD对水润滑轴承进行数值模拟,比较2种不同开槽轴承的润滑状态和水动力特性,为水润滑轴承的设计和选型提供了有参考价值的各种参数.     

气体静压轴承与主动磁轴承混合支撑轴系结构设计及静态性能研究

针对由气体静压轴承作为支撑的气浮精密主轴存在承载力相对较小及可控性不高的问题,结合带有周向微通槽的气体静压轴承与基于增量式PID控制的主动磁轴承,设计一款气磁混合支撑主轴。为提高小孔节流气体静压轴承的承载力,将气体静压轴承内表面的稳压室用矩形、三角形、半圆形截面动压微通槽相连通,通过FLUENT仿真分析3种截面动压微通槽对轴承承载能力的影响;以主轴的回转精度为衡量标准,在Matlab Simulink中仿真分析增量式PID控制的主动磁轴承的性能。结果表明:3种截面动压微通槽能有效提高气体静压轴承的承载能力,其中同等条件下矩形截面效果最好,可使轴承的承载力提高54%;基于增量式PID控制的主动磁轴承能够有效提高主轴的稳态响应速度及回转精度,使其在启动40 s后保持0.2μm的回转精度。     

Experimental Study of a New Compliant Foil Air Bearing with Elastic Support

A new air-lubricated compliant foil journal bearing with elastic support, which has uniform surface stiffness and is much simpler in structure than previous compliant foil bearings (CFBs), is introduced in this article. Experiments have been conducted on the application of this type of CFB to a high-speed test rig, and this CFB can operate stably at 151,000 rpm. From the tests it is clear that the radial clearance C has a direct impact on the performance of this CFB, so the numerical relationship of structural parameters is listed in this article. Experimental results indicate that the CFB presented here offers preferable system dynamic and stability performance and has adequate damping to effectively reduce the possibility of self-excited and fractional frequency whirl.     

偏心压力计托筒及投捞工艺的设计

偏心压力计托筒是一种不动管柱、全通径的压力温度监测装置,整个压力监测过程中,不影响正常的井筒作业。介绍了利用偏心压力计托筒和专用的投捞工具实现井筒作业监测的新工艺。该技术操作简单、安全可靠、实施费用低。并在双x井应用此．工艺对整个压裂过程进行了实时监测,取得了成功。