轴承环薄壁件切削工艺优化技术研究

根据主成分分析法的优化理论,以轴承环薄壁零件为例,以加工质量为优化目标,对轴承环薄壁件的切削工艺参数进行了优化,获得外圆半精加工、精加工时的最优工艺参数,加工后零件表面粗糙度为0.38μm。利用Ansys软件对轴承环的半精加工、精加工过程进行了切削模拟仿真分析,零件变形量为0.000034mm,分析结果满足轴承环零件形位公差的要求,为轴承环以及同类薄壁零件加工质量与效率的提高提供了理论基础和技术途径。     

汽轮发电机组滑动轴承稳定性优化设计及分析

分析了200MW汽轮发电机组稳定性,以稳定裕度、失稳转速和灵敏度为目标对椭圆轴承的主要参数进行优化分析.结合汽轮发电机组的工作特性提出稳定性优化的主目标法,建立了灵敏度分析的表达式,给出了优化分析的结果和轴承参数优化下低频模态的特征值与振型.     

基于CATIA的轴承三维参数化标准件库的开发

利用参数化设计的特点以及面向对象编程语言VB,对CATIA进行了二次开发,建立了轴承的参数化三维标准件库.以典型轴承为例,分析了轴承的设计方法,建立了具有可视化界面的轴承参数化设计系统.     

基于代理模型的中空轴式大型静压轴承多目标优化

建立了中空轴式静压轴承的油膜仿真模型,分析了油腔包角、偏位角、油腔宽等设计参数对其承载力和液压功耗的影响规律。以主电机功率为8000kW的大型球磨机静压轴承的承载力和液压功耗为优化目标,以静压轴承所需提供的最小载荷和轴瓦的许用应力为约束条件,提出了基于RBF(径向基函数)代理模型和多目标粒子群优化算法相结合的多目标优化设计方法,得到了Pareto最优解集,应用基于灰色关联度的TOPSIS方法选取出了最优妥协解。优化结果表明:优化后的静压轴承承载力提升了2.99%,液压功耗降低了3.87%,所承受工作介质重力提升了8.74%。     

水润滑石墨轴承设计及润滑性能研究

以某主泵电机中的关键部件──水润滑推力轴承为研究对象,结合轴承运行工况,在前人研究的基础上,以低粘度流体动压润滑理论为基础,通过理论分析及试验研究,确定轴承摩擦副材料,设计出适合此工况条件的推力轴承结构.分析了影响水润滑轴承润滑性能的因素,提出提高其润滑性能的具体方法,从而保证水润滑石墨轴承具有良好的润滑特性,提高其使用寿命.     

半球型动压气体轴承陀螺电机设计及性能测试

针对高精度三浮陀螺用半球型动压气体轴承陀螺电机的启停寿命问题,对半球型动压气体轴承的设计理论以及保证轴承在电机工况下能可靠启停的一些关键技术进行研究.其中轴承间隙和螺旋槽结构参数是影响轴承可靠启停以及其力学性能的关键因素,将螺旋槽结构参数作为变量,通过改变变量参数来分析轴承力学指标的变化趋势,得出螺旋槽各关键参数与轴承刚度的关系曲线;通过有限元法仿真分析并校核了电机在工况下轴承的稳定性,证明了轴承间隙参数设计合理.在此基础上研制了半球型动压气体轴承陀螺电机样机,并进行专项的电机启停寿命试验,启停次数满足陀螺不少于3 000次指标要求,满足高精度三浮陀螺的使用要求.     

基于BP神经网络的TBM主轴承载荷谱预测

掘进机主驱动轴承是隧道掘进机主驱动系统的关键部件,复杂恶劣的工作环境对其提出了高可靠性的要求。为了研究主轴承的载荷谱编制方法,以复杂组合地层和刀盘刀具布局模型为基础,建立了刀盘动态载荷的仿真方法。将其作为主轴承的动态载荷边界,采用有限元仿真和BP神经网络相结合的方法,建立了TBM主轴承的载荷谱预测模型。仿真结果表明:在确定的掘进里程中,主驱动轴承的推力波动服从正态分布统计,倾覆力矩服从威布尔分布统计,滚子载荷服从对数正态分布。该载荷谱预测模型为主驱动轴承的设计校核提供了参考,同时也可以作为其疲劳可靠性分析的载荷条件。     

基于Bi-RNN的风电机组主轴承温度预警方法研究

主轴承是风电机组能量传递的关键设备,本文以双馈风力发电机组主轴承为研究对象,首先采用高斯混合模型(gaussian mixture model,GMM)对机组工况进行辨识;其次在各个子工况空间内建立基于双向循环神经网络(bi-directional recurrent neural network,Bi-RNN)的风电机组主轴承温度模型;然后,采用随机森林算法对主轴承温度模型残差进行建模与预测,从而实现机组主轴承故障预警;最后以某大型风电场机组为对象建模并开展仿真研究.结果表明,基于工况辨识的Bi-RNN神经网络算法结合随机森林算法对主轴承故障预警具有较强的实用性和较高的准确率.     

转子分布不平衡和轴承特性参数同时辨识方法

针对转子模态动平衡的关键参数转子不平衡量和轴承特性参数难以确定的问题,提出一种基于轴承处振动响应的轴承特性参数和转子分布不平衡参数的同时辨识方法。以多项式函数描述转子质量偏心曲线,表征转子连续分布的不平衡质量;以有限元法建立转子/轴承子结构运动微分方程;采用虚功原理将连续分布的广义不平衡力转化为节点处的集中不平衡力并建立其与偏心曲线系数的关系,从而推导出轴承特性参数及质量偏心曲线系数的同时辨识方程,进而实现基于不同转速下轴承处的振动响应辨识出轴承特性参数和分布不平衡参数。以一个转子轴承系统为例进行了偏心曲线阶次对参数辨识的敏感度仿真,结果表明：偏心曲线阶次对参数辨识结果影响较小。以实测轴承处响应辨识得到的参数进行一阶模态动平衡实验,平衡后轴承处振动明显降低,验证了提出的辨识方法及其在模态动平衡中的有效性。     

组合轴承复合圈的设计与仿真分析

为实现高造斜率井眼轨迹控制工具中主轴在旋转的同时可以弯曲,采用一个调心滚子轴承、两个推力调心轴承和轴承复合圈组成的特殊组合轴承结构,组合轴承中复合圈是保证轴承正常工作的关键部件之一,采用仿真方法探究这种新形式组合轴承的使用性能。首先进行复合圈的设计,确定其尺寸参数和材料性质,然后通过COMSOL Multiphysics仿真分析多组不同尺寸参数的复合圈承载情况,并进行对比优化,设计出承载能力满足条件的复合圈尺寸;最后对组合轴承的整体模型进行了分析校核,得出轴承整体受载情况,验证设计的轴承复合圈满足组合轴承使用要求。     

球磨机主轴承滑动改滚动的节能研究

对球磨机采用滑动轴承的弊端进行了分析,提出用滚动轴承代替滑动轴承,以降低主轴承的摩擦功耗,降低配用电动机功率,从而达到节能并提高轴承寿命的目的．     

基于噪声小波包络谱的主轴承磨损故障诊断

传统的基于振动信号的内燃机主轴承磨损故障诊断中安装传感器以及提取故障特征频率很繁琐，为此，提出了基于噪声和正交小波监测往复式活塞发动机滑动主轴承磨损故障的一种新方法．利用Symlets小波分析将测得的机体噪声信号变换到时频域，得到含有内燃机主轴承间隙磨损状态的时频信息．主轴承磨损故障会使机体噪声信号的高频成分增加，而且高频滤波成分特征与内燃机的冲击过程相对应，所以，需选择合适的高频带加以提取并进行包络谱分析．通过声级计测取了代表主轴承4类间隙磨损程度的噪声信号，发现2个特征频率处的能量对间隙磨损状态比较敏感，均随著磨损量的增加而增加．通过该方法。可利用机体噪声信号监测主轴承的磨损状态．     

可倾瓦轴承瓦块摆动特性

研究可倾瓦轴承瓦块摆动几何关系,基于分离变量法建立了有限长轴承油膜压力模型及瓦块力矩平衡方程,获得瓦块摆角与轴承参数之间的函数关系;以瓦块包角为80°、支点偏移量为0.5的四瓦块可倾瓦轴承为研究对象,计算分析其瓦块的摆动特性.理论推导表明,瓦块静平衡摆角只与瓦块结构参数、轴颈相对瓦块偏心率、间隙比有关,而与轴颈转速、油...     

摆动瓦多油楔动静压混合轴承的理论与试验研究

摆动瓦多油楔动静压混合轴承是我们首次研制的一种新型轴承。本文用理论分析和数值计算综合方法,求得了轴承的承载特性,并分析了轴承的有关参数对承载特性的影响。在上述理论研究的基础上,对轴承的承载特性进行了试验验证,证明了理论分析模型及计算程序是正确的。从而,为这种轴承的设计和优化参数选择,提供了可靠的依据。     

电站锅炉主汽温自适应PID控制

提出了热工过程对象拟线性数学模型,导出了在变工况条件下PID控制器参数与热工对象模型参数之间的关系,建立了新的PID参数调整算法．增益函数可以根据热工过程的理论分析或稳态工况数据统计分析获得,微分时间函数与积分时间函数之间的关系可以根据控制器内部不振荡原则来确定。这样可将PID在线调整参数从3个减少到1个,简化了现场整定算法．针对锅炉主汽温控制对象,提出了以动态超调量为准则的PID参数在线调整算法,可提高锅炉主汽温控制品质,并通过例子进行了验证．     

小型轴承套圈冷挤压成形工艺及其模具设计

以203轴承套圈为例对小型轴承套圈的冷挤压的成形工艺方案，冷挤压工艺参数，模型结构设计进行了分析。还指出了冷挤压技术应用中应注意的有关问题。认为小型轴承套圈冷挤压技术在技术上、经济上具有重大的优越性，值得大力推广。     

径向动压轴承阶梯油腔结构参数优化设计

本文介绍运用液膜润滑有限元法与复合形优化法相结合的程序,对四种不同油腔结构的部分瓦径向动压轴承进行优化计算,得到最大承载能力或最小摩擦系数为目标的最优油腔参数,同时计算得到四个单台油腔的径向轴承以刚度最大为目标的最优油腔参数。程序中初步解决了不用拟合法进行动压轴承优化设计中所存在的巨大计算量这一主要问题。     

隐函数求解法在单供气孔静压气体球轴承参数优化中的应用

摈弃不可压缩流简化,在已知承载力的条件下,以最大静刚度为设计准则,建立了显含单供气孔静压气体球轴承3个结构参数和隐含轴承刚度的隐式方程。利用隐函数的导数及矩阵的正定性,讨论了隐函数极值存在的条件。在约束条件中加入了小孔节流器的实现条件、稳定性工作条件及加工制造限制条件等。编制MATLAB程序求解了隐函数极值及其对应的轴承结构参数取值,计算结果与使用不可压缩流简化得到的显式刚度方程的优化参数完全一致。     

制造误差对气体静压轴颈-止推轴承静特性影响

为了分析制造误差对轴颈－止推相连型结构气体静压轴承的影响，提出了相容性变换条件，将轴颈和止推轴承进行统一分析；在离散化过程中，利用加权余量法将二阶偏微分方程降低一阶，主松了对插值函数连续度的要求，便于借助有限元技术分析狭缝节流气体静压轴承的流场参数。研究了平行度、圆度和商面垂直度等制造误差对静态特性的影响；重点分析了轴颈轴承和止推轴承之间的相互影响，发现了轴颈的锥度误差会影响轴向承载能力，止推端面垂直度误差会影响径向承载能力。     

高速主轴用角接触球轴承旋滚比分析

为了提高高速主轴用轴承的高速性能,提出了高速角接触球轴承的数学计算与分析模型.针对实际生产中工况的不同,分2种情况建立高速角接触球轴承分析计算模型,并将高速角接触球轴承的旋转打滑分析转化为旋滚比的分析.通过计算与分析,得出高速角接触球轴承在不同工作条件下或选用不同轴承参数时,轴承旋滚比的变化规律及旋滚比与各参数之间的关系,为实际生产中不同工况下高速角接触球轴承的选则使用和轴承的参数优化设计提供了理论依据,并为机床高速主轴用支撑轴承的设计与优化提供了分析计算模型.