提高主轴旋转精度的方法

机床主轴的旋转精度通常指的是主轴锥孔表面径向跳动量的大小，它是标志机床最主要的技术指标之一.对多数机床主轴结构即前、后支承为滚动轴承（简称轴承）而言，旋转精度取决于轴承和主轴本身精度以及钳工装配技术。当进入装配的零件精度确定之后，钳工装配技术是影响机床主轴旋转精度主要因素。为了经济有效地确保机床主轴的旋转精度，在装配中通常采用"定向装配"或称同位同侧装配法，以零件制造误差相互抵消的方式使主轴旋转精度尽可能地提高。一、机床主轴与前、后轴承精度对旋转精度的影响由于主轴前端锥孔对轴颈的径向跳动和前、后轴…     

机床主轴纯径向跳动对加工精度影响机理的研究

本文对机床主轴产生纯径向跳动的机理进行了分析 ,并给出了相应的数学模型 ,同时分析了机床主轴对车削和镗削加工精度的影响。     

主轴回转误差对加工影响的数学描述

就车床、镗床类机床主轴纯径向跳动和终了角度摆动所产生的加工误差进行了单因素分析，并给出了较为精确的数学表达。     

基于BP网络的机床主轴故障诊断研究

针对机床主轴在运转过程中由于高速、热变形和应力集中等原因而发生平移、旋转、压缩和伸展等,提出了一种基于BP神经网络和误差标定拟合对机床主轴轴心轨迹误差预测的方法。该方法首先通过实验测量出机床主轴轴心轨迹的偏心数据形成样本,运用BP神经网络对样本进行训练,然后根据样本训练结果预测机床主轴轴心偏转的将来值,最后通过三维张量空间分布函数分析将来值与理论值拟合情况得出机床运转状态。实验结果显示,当迭代次数epoch=2,训练误差为Validation=0.0052442时,训练后的拟合曲线拟合效果较好,此时BP训练状态最佳,训练后的主轴偏转结果能够反映和预测机床运转状态。本方法对于生产过程中的机床定期维修保养具有重要的指导意义。     

基于机器视觉的车床主轴径向跳动误差测量方法研究

非接触测量是解决主轴在线测量的途径。为此研究一种机器视觉系统用于机床主轴径向跳动误差的测量。该系统由面阵CCD相机、镜头、光源、计算机和图像处理软件组成。CCD传感器记录主轴边缘点的跳动图像,经过图像数据处理得到边缘点的跳动数值。设计长像距镜头,使得物象比例接近1,结合亚像素定位算法,提高边缘实际定位精度。经过分析验证,系统测量得到的径向跳动误差达亚微米级。表明该方法可以用于检测机床径向跳动精度,适用于转速较低的加工机床主轴跳动误差在线测量。     

主轴径向跳动的角度选配原理及方法

一前言 金属切削机床尺寸链的组成环和封闭环是矛盾的两个方面。在生产实践中,利用主轴尺寸链的组成环相互补偿使封闭环为零,以达到机床精度验收标准中规定的主轴锥孔中心线径向跳动允差要求。这种利用组成环相互补偿解决封闭环矛盾的办法,称为主轴径向跳动的角度选配法。这对于提高主轴的装配精度有着很大意义。所以本文以龙门铣床主轴装配为例论述了这种新工艺的原理以及方法,以供大家参考。 二主轴径向跳动的角度选配原理 按部颁(GC)34-60 龙门铣床精度标准检验10,规定“主轴锥孔中心线的径向跳动”。此项精度指标的主轴尺寸链组成环含…     

车削状态下主轴轴心轨迹测试技术的研究

研究了车削状态下进行主轴轴心轨迹在线测试的问题,搭建了适用于工业现场的主轴轴心轨迹测试系统。通过该测试系统,分析了主轴在空载、夹持工件及车削状态下的主轴轴心轨迹的变化情况。实验表明,该测试系统能够准确分离主轴的圆度误差和主轴轴心轨迹,通过测得的轴心轨迹图,可以分析主轴在不同工况下的主轴振动情况,进行机床主轴的故障评估以及建立故障自动识别系统。     

啮合分离测试技术进行齿轮在位测量时机床误差影响与消除方法

分析了啮合分离法进行齿轮在位测量时加工机床几何精度对测量精度的影响，指出机床径向误差是影响测量的关键因素，提出了在啮合线方向上修正机床主轴径向跳动的方法与初步实验结果。     

啮合分离测试技术进行齿轮在位测量时机床误差影响与消防方法

分析了啮合分离法进行齿轮在位测量时加工机床几何精度对测量精度的影响，指出机床径向误差是影响测量的关键因素，提出了在啮合线方向上修正机床主轴径向跳动的方法与初步实验结果。     

第四讲 机床主轴部分精度的检验方法

几何精度检验中,主轴部分的精度主要包括:主轴回转精度──主轴回转中心线的径向跳动和主轴的轴向窜动;主轴上各工夹具定位面的精度──主轴锥孔中心线(或定心轴颈)的径向跳动和轴肩(或端面)的端面跳动;主轴 转中心线相对于机床其它部分的位置精度──如平行度、垂直度等。本讲仅介绍前面两个问题,主轴回转中心线相对于机床其它部分的位置精度在以后介绍。但所述检验方法,同样也适用于检验回转工作台的精度。 一、主轴回转精度　　　　1.概念　　　　图la是车床上加工外圆时的情况。实际上,工件除正常的回转运动θ(t)外,还会产生两个附加的…     

水力发电机组转子质量偏心的数值校正

水力机械旋转部件质量偏心引起机组异常振动,工程上一般采用动平衡配重的方法解决质量偏心问题。在考虑支撑效应、陀螺效应和轴承油膜动力作用的基础上,采用有限元建模和数值模拟,分析部件在质量微小偏心作用下的动力学特征,将传统处理工艺与数值方法相结合,提出了解决大型转子制造质量偏心的数值校正方法,即微孔调平法。该方法通过精细数值模拟跟踪轴系的摆度和振动的变化,确定附加配重的大小和最佳位置,并在配重对称位置区域在不影响结构工作和电磁效应的前提下采用微孔工艺减重,消除转子质量偏心。工程实践表明,该方法能很好地解决大型转子制造产生的质量偏心问题,在制造过程中可完全消除制造质量偏心引起的异常振动。     

滚动轴承转子系统的非线性动力学特性分析

接触非线性和间隙非线性耦合导致滚动轴承 转子系统表现出复杂的动力学特性 ,在工作转速范围内系统会产生分岔混沌振动 ,从而影响系统工作的稳定性和可靠性 ;在计及轴承接触非线性和径向间隙的条件下 ,建立了滚动轴承支承的水平刚性转子系统的非线性动力学模型 ,用数值积分方法得到系统在不同参数域中的相图、轴心轨迹、频谱图及Poincar啨映射图 ,研究了系统响应随转子转速的变化趋势。结果表明 :轴承的径向间隙是决定轴承 转子系统动态响应的一个重要参数。随着间隙的增大 ,混沌响应区变宽 ,轴承的动态刚度减小 ,故在设计滚动轴承 转子系统时 ,应对径向间隙进行优选。     

一种转子动态不对中量计算方法

从运动学角度出发,分析了双跨转子系统的运动特性和运动形态,提出了一种转子动态不对中量的定量计算方法。该方法通过安装在转子系统上的电涡流传感器获得转子运动的轴心位置信息,根据相似三角形定理,计算获得两根转子在联轴器处的轴心平动位移和角位移,再根据矢量合成法则,即可获得两根转子在联轴器处的平行不对中量以及角度不对中量。工程实践表明,该方法确定的不对中故障类型与特征典型的不对中故障类型表现出的时域波形特征、频谱特征以及轴心轨迹特征一致。该方法不但能够准确地诊断不对中的种类,而且能够得到不对中的定量结果,为工程实际中不对中故障的处理及轴系对中提供了量化参考。     

混流泵起动过程转子轴心轨迹的试验研究*

混流泵起动过程中的振动失稳严重威胁着泵机组的安全,研究起动过程中的轴心轨迹,可以全面、直观地反映瞬态效应对机组运行稳定性的影响,掌握非调节工况下转子的振动状态。基于本特利408数据采集系统,测量获得了起动加速过程中不同转速下转子的轴心轨迹图和时域图,分解提纯一倍频和二倍频轴心轨迹图及其时域图,解析起动过程不同转速下的频谱图。研究结果表明,加速过程中,一倍频轴心轨迹由长短轴相差不大的椭圆逐渐变为圆形,可以判断转子存在弓状回转涡动且涡动不断加剧;二倍频轴心轨迹由近似水平线段逐渐变化为水平方向扁平的椭圆,可以判断转子存在不对中现象且水平方向的振动不断加剧。结合瞬态外特性曲线,研究发现随着转速的逐渐增大,转子系统的瞬时水力冲击逐渐增大,转子不平衡量和径向偏移量逐渐增大,振动情况逐渐加重,当转速达到最大值时,轴系振动出现一个峰值并随转速稳定有所降低并逐渐趋于稳定。加速是引起轴系振动的主要原因,瞬态效应是影响振动故障恶化的重要因素。研究成果对于实时评估混流泵起动过程中的轴系运行状态、有效降低或防止振动故障的恶化具有重要的工程应用价值和理论指导作用。     

流体激振及其对离心叶轮转子的影响

求出了离心泵叶轮所受的流体激振力,并研究了离心泵在考虑流体激振力时的动态特性。建立了在该状态下的运动微分方程。分析了流体激振力对离心泵叶轮系统的振动及其轴心轨迹的影响,为离心泵的监控和设计提供了理论依据。     

全矢谱技术在轴振与瓦振信号处理中的应用

建立了转子-滑动轴承-基础动力学分析模型,利用全矢谱技术分析了转速对轴振和瓦振以及轴振与瓦振比例关系的影响程度.结果表明,在刚性转子条件下,瓦振与轴振椭圆轨迹随转速变化较为相似;而在柔性转子条件下,两者主振矢之比和副振矢之比随转速变化更为相似.该结论为全矢谱技术在轴振与瓦振信号处理中的应用提供了理论参考.     

Influence of pre-load coefficient of TPJBs on shaft lateral vibration

For a rotating machine with one or more tilting pad journal bearings (TPJBs), it is a common state that pad-to-journal assembling clearances are uneven in one bearing, or inconsistent relationship of assembling clearances are encountered among all the bearings. Considering the structural characteristics of a TPJB, a parameter named as ‘pad pair pre-load coefficient’ corresponding to bearing pre-load coefficient is proposed. First, the influence of bearing pre-load coefficient and pad pair pre-load coefficient on shaft vibration in a Jeffcott rotor system is analyzed. Then taking No.1 unit with two TPJBs in Guangzhou pumped storage power plant (GPSP) as an example, the influence of inconsistent relationship of the two bearing pre-load coefficients on shaft vibration is analyzed. The results show that variety of one bearing pre-load coefficient will only influence vibration amplitude, not involving the shape of shaft center orbit. But variety of one or more pad pair pre-load coefficient will influence not only vibration amplitude, but also the shape of orbit — which will be turned from a circle to an ellipse. By investigating variation characteristics of the orbits' shape and vibration amplitude at the TPJBs, some theoretical bases will be supplied for evaluating the condition of the unit bearings.     

流体激振力对高速泵转子振动特性的影响研究

对高速泵三维流场进行了非定常计算,分析了高速泵内的压力分布情况。研究了高速泵叶轮上的稳态径向力和脉动径向力,分析了流体激振力对高速泵叶轮系统的振动及其轴心轨迹的影响。计算结果表明:泵内部流场的压力分布合理,稳态作用力的计算符合实际数据;瞬态作用力与叶轮和隔舌的干涉流动有很大关系;在脉动激振力作用下,泵转子振动响应谱图中出现了脉动激振力的频率及其谐波频率。     

艉轴轴系中心线的调正与端面密封

艉轴作为船舶传递动力的装置,是极其重要的零件,因此在其轴系中心线调正时选用正确的方法,并选用合适的艉轴端面密封的方式尤为重要.介绍了轴系中心线调正方法和要求,以及艉轴承端面密封的要求与工艺.     

Simulation and Control of an Active Tilting-Pad Journal Bearing

This study developed an active tilting-pad journal bearing with a feedback control system to regulate the orbit of a rotating shaft. The control is implemented by means of linear actuators installed behind the pivot of each pad, which allow the radial motion of the pads in real time. The control design uses the linear feedback of the state variables of the bearing-rotor system, with the feedback gains determined by the optimization of a quadratic performance index. The optimization is based on a linear spring-mass model that incorporates the direct stiffness and damping elements associated with each of the bearing pads. This linear model is found by the simulation of the system under small perturbations using a nonlinear Reynolds equation model. The nonlinear model is capable of simulating the radial motions of the pads by the actuators and is used to verify the effectiveness of the feedback control. It is shown that certain design parameters in the quadratic performance index may be used to determine both the stiffness and the damping of the closed-loop bearing system and that the shaft orbit can be thereby suitably regulated.