滚动轴承-转子系统的非线性动力学分析

考虑轴承径向内部间隙这一非线性因素对滚动轴承刚度的影响,建立滚动轴承-转子系统的数学模型。研究滚动轴承-转子系统在轴承不同内间隙量、不同转速下系统的分岔特点和混沌行为。通过对各间隙量下转子系统非线性动力学行为的研究,表明滚动轴承间隙量是影响转子系统运动的一个重要的因素。     

角接触球轴承热-力耦合建模方法研究

在研究角接触球轴承热-力耦合建模方法的过程中,通过分析滚动轴承动力学建模、角接触轴承热-结构建模以及接触轴承热-力耦合建模及其特性,使轴承热分析流程得到简化,使角接触球轴承热-力耦合建模方法更具普遍性、广泛性,突破了有限元建模过程,确保更多人员可以应用此方式开展工作。     

转盘偏心距对不对中-碰摩转子动力学响应的影响

针对含转盘偏心的不对中-碰摩转子系统耦合故障导致的振动问题,建立不对中-碰摩耦合条件下的滑动轴承-转子系统动力学模型,考虑齿式联轴器不对中作用力、滑动轴承油膜力、转盘偏心距和碰摩等一系列强非线性的耦合。基于多参数、多目标协同仿真得到关键参数与系统响应的关联关系,并引入最大碰摩力和电信领域中占空比的概念对转子模型的动力学特性进行量化表征。研究结果表明：不对中的存在导致系统产生了2×、4×等偶数倍频,系统的轴心轨迹呈现出“8”字形,偏心距的变化直接影响了系统的周期运动类型和分布,当偏心距由小变大时,系统的一二阶临界转速显著提高,直接限制了油膜力的响应幅值,但不会影响不对中产生的2×频率幅值。最后得到此模型合理的偏心距取值范围。     

滚动轴承预紧力对其转子系统特性影响的理论及试验研究

为了改善滚动轴承-高速电主轴系统特性分析中对轴承只取其刚度和阻尼元素参与计算的情况,引入滚动轴承预紧力参数,建立用于轴承转子系统特性分析的滚动轴承预紧力约束方程,从理论上计算预紧力对系统刚度、临界转速和轴承性能的影响.以角接触球轴承-高速(60 000 r/min)电主轴系统为对象,设计一种预紧力测量方法,通过实验研究轴承预紧力对轴承转子系统的影响,结果表明测量结果与理论计算基本一致.     

四自由度电磁轴承—转子系统的数学模型与仿真

电磁轴承是一种依靠电磁力支承转子的新型无接触轴承,与传统油润滑轴承相比,具有许多优越性。但是在系统分析和建模中包括机械结构和控制系统两部分,使其数学模型复杂。本文针对四自由度电磁轴承-转子系统,讨论了磁轴承-转子运动微分方程和控制系统传递函数,建立磁轴承-转子系统的状态方程,并进行仿真。根据系统的仿真结果,考察转子轴颈的运动轨迹,评估控制算法和优化控制器参数,分析转子在高速旋转下的性能。     

轴向力随动下角接触球轴承的温度分析

针对角接触球轴承的温度监控及测温滞后问题,首先,通过轴承的受载试验,测试了不同工况下角接触球轴承的内外圈温度,并用数值仿真验证试验测得数据的可靠性;其次,基于BP神经网络建立了轴向力随动下角接触球轴承的温度预测模型,并证明了该温度预测模型具有较强的泛化能力;温度预测结果表明预测值与试验所测值的绝对误差小。最后,研究分析了转速、润滑油的温度等因素对轴向力随动下角接触球轴承的温升影响。为掌握轴承运行状态,优化轴承结构,提高轴承的性能提供参考。     

高速铝箔轧机工作辊操作侧止推轴承运行行为的研究

某公司２３５０高速铝箔轧机操作侧止推双列角接触球轴承寿命低、易烧熔,其原因是过大的轴向力及严重偏载。实测表明,轧抽时的轴向力可达３６．３ｋＮ且偏载严重,据此提出释放多余约束、调整轧辊交叉角,润滑轴承与辊径接触面等措施。,     

不对中-碰摩转子系统动力学响应分析

建立不对中-碰摩-不平衡条件下的滑动轴承-转子系统动力学模型,综合考虑不对中、滑动轴承油膜力、转盘偏心量和碰摩等一系列强非线性的耦合。运用C语言环境下的四阶Runge-Kutta数值积分法,引入碰撞振子系统的分析方法对转子系统的碰摩分岔转迁行为进行分析,同时引入最大碰摩力和占空比概念对转子模型的参数变化引起的系统响应进行量化表征。结果表明：不对中故障导致转子系统产生2×、4×等偶数倍频率,并且2×频率幅值不随转速和系统参数的改变发生变化;轴承间隙和润滑油黏度的改变对系统响应产生了显著影响,具体表现为系统的稳定性随着轴承间隙的减小和润滑油黏度的增大而提高,特别是润滑油黏度的增大使得系统一、二阶临界转速明显增大。     

电磁支撑阻尼对非线性刚度转子系统振幅突变性能的影响

为分析电磁支撑阻尼参数对非线性刚度转子系统振幅突变控制性能的影响规律,将具有非线性电磁支撑刚度和电磁支撑阻尼特性的电磁支撑引入转子系统,建立了电磁支撑-转子系统动力学模型。利用平均法导出了转子系统主共振频率响应方程。在此基础上,基于突变理论和奇点稳定性理论分别得到转子系统分叉集曲线和临界失稳曲线的数学表达式。借助数值算例讨论了电磁支撑阻尼对主共振振幅特性、分叉集突变区域以及振幅失稳区域的影响规律。结果表明:电磁支撑阻尼可以进一步优化非线性刚度转子系统振幅突变的控制效果,同时也可以作为一种振幅突变控制措施而单独使用。     

基于IHB法的转子系统松动故障特性研究

针对含支座松动故障Jeffcott转子系统,提出了一种区别于传统分段线性的连续松动模型。在此基础上,建立了系统的非线性微分方程。采用IHB法求解系统非线性微分方程,并将仿真与迭代算法融合求得系统振动响应周期解。随后,绘制出系统的时域波形、频域谱图、相图及Poincare截面图,对故障系统的动力学特性进行分析。研究证实了连续松动模型的可靠性与IHB法求解非线性系统的可行性,为松动的故障诊断提供了理论依据。