离心机橡胶弹性阻尼轴承的实验研究

在回转机械中,采用弹性阻尼轴承,不仅能调节系统的固有频率,避免发生共振,而且可通过轴承中的弹性阻尼元件吸收振动能量,从而起到减振的作用。如在航空发动机中,采用挤压油膜式弹性阻尼轴承,可使共振幅值降低90%,从而保证发动机的正常运转。对于一些中小型回转机械,采用结构简单的橡胶弹性阻尼轴承,也具有明显的减振效果,所谓橡胶弹性阻尼轴承,是在轴承和轴承座之间加一环形的橡胶元件,利用橡胶元件的弹性和内阻尼,来调整系统的固有频率和消耗振动能量,从而达到减振的目的。其结构如图3所示。这种结构在某些分离机械中业已采用。如上悬式离心机、管式离心机等。但对减振效果及固有频率的计算,尚缺乏进一步的实验研究。为了扩大橡胶弹性阻尼轴承的应用范围,特别是在分离机械中的应用,我们对其减振效果做了一些实验研究工作,并对弹性轴承的刚度计算做了理论分析。     

某直升机旋翼动平衡试验台主轴动态分析

利用大型商用有限元软件ANSYS,对直升机旋翼试验台主轴系进行动态分析.首先通过简化各种轴系元件,对主轴系进行几何建模.对轴系本体采用3维BEAM188梁单元模拟,对弹性支承的轴承部分采用COMBINE14弹簧单元进行模拟,对旋翼桨和联轴器部分采用MASS21质量单元模拟.然后确定轴系计算的边界条件,进行模态分析,得到轴系振动的各阶固有频率和固有振型.通过谐响应分析,得到轴系在激振力下的位移和应力响应.通过实际试验台主轴的计算分析,说明该方法符合工程实际.     

发动机动力输出弹性联接试验分析

发动机动力输出采用弹性联轴器，对降低噪音、放宽与其联接件的位置安装要求，具有良好的效果。但在实践中发现，由此引起的发动机动力输出轴端弹性联轴器本身的严重磨损也不容忽视。文中对此进行分析，并提出减轻磨损的措施。     

船舶轴系横向振动的模拟实验与分析

在船舶轴系试验台上对两种轴系布置方案进行了轴系横向振动实验.自由振动的实验与分析表明尾轴填料函有一定支撑作用,对轴系的横向振动有影响.受迫振动的实验指出:除“螺旋浆叶频”外还有另外的共振转速.对轴心轨迹的研究表明:由于轴承的支撑刚度是各向异性的,存在多个一阶共振转速.由功率谱阵图可获得轴系的“基频”等有用信息.     

水力测功器提高测量精度的技术改造

本文对 D 系列老式水力测功器的测量精度进行了分析,提出了改造测功器的措施和方法。采用拉压力传感器作为扭矩测量元件,提高了测功器的测量精度。     

ISG型混合动力系统轴系动力学性能分析

为了探讨ISG型混合动力系统轴系的动力学性能,建立了包括机电耦合轴、滑动轴承和发动机缸体在内的混合动力系统轴系数学模型,依此模型对混合动力系统动力学性能进行分析,计算了机电耦合轴扭振频率和曲拐应力分布,同时计算了一个工作周期内不同混合动力工况下滑动轴承的偏心率和油膜压力.通过对计算结果的分析表明:机电耦合轴的混合动力改造不会在发动机工作转速内出现扭振共振;混合动力改造后的机电耦合轴强度不满足要求,需要优化设计和重新校核;混合动力工况不会明显影响混合动力系统轴承的偏心率和油膜压力;根据机电耦合轴电机端轴承的油膜压力和偏心率可以优化电机轴承以及电机的选型和设计.     

柴油机燃用乳化柴油节油特性试验研究

笔者在Ｆｒｏｕｄｅ水力测功器发动机试验台架上，借助于微机处理系统对ＦｏｒｄＩｎｌｉｎｅＯＨＶ柴油机燃用含水量１０％容积比的乳化柴油与纯柴油进行了对比试验，并通过理论分析，揭示了柴油机燃用乳化柴油的燃烧特性和节油机理。试验结果表明，柴油机燃用乳化柴油能降低燃油消耗率。     

含沟槽结构的水润滑橡胶轴承三维弹流润滑分析

综合考虑水润滑橡胶合金轴承橡胶弹性变形以及其多曲面、多纵向凹槽的几何结构,利用有限元ANSYS CFX软件进行含沟槽结构的水润滑橡胶合金轴承三维弹流润滑数值仿真,研究不同偏心率、转速对水润滑橡胶合金轴承的水膜压力分布、水膜厚度分布、承载能力以及摩擦系数的影响,研究结果表明橡胶弹性变形及多曲面、多纵向凹槽的几何结构对轴承润滑特性影响显著.     

链条运转试验台故障树分析

本文系统地应用故障树分析法的基本理论,建立了LS910链条运转试验台的故障树,确立了链条运转试验台共有45个最小割集,计算出平均寿命为576小时,并通过重要度计算确定试验台的关键零部件为加载器端盖骨架密封圈、加载器配油环O形密封圈和高速轴联轴器。     

船舶艉轴承间隙对轴系回旋振动特性影响分析

为了探究船舶艉轴承的支承刚度对推进轴系回旋振动特性的影响,本文利用流体动力润滑理论,通过求解适用于径向轴承的Reynolds方程,分析了轴承液膜刚度的动态特性,进而利用有限元方法分析其对轴系回旋振动的影响。研究发现液膜刚度随轴颈转速增大呈非线性变化,在特定转速下会发生波动。轴承设计间隙增大会导致水平方向的刚度增大,而竖直方向的刚度会先减后增。通过ANSYS有限元软件建立了船舶推进轴系模型,分析艉轴承不同设计间隙对轴系回旋振动的影响。当临界转速处于刚度出现波动的转速范围内时,发生耦合作用使固有频率产生影响,为船舶轴承设计间隙选取提供理论依据。     

高速卧式加工中心电主轴动态特性研究

电主轴的动态特性在很大程度上决定数控机床的加工精度和生产效率。为克服传统方法在预测主轴/轴承单元设计合理性方面的弱点,本文借助ANSYS软件对某高速卧式加工中心的电主轴进行动力学特性研究。结果表明:该电主轴的设计转速远低于其低阶模态固有频率659.90 Hz所对应的临界转速,因此能够有效避免共振;如果主轴系统因受到周期性激振力作用而产生共振,则轴承3支撑处的应力强度最大,容易出现因振动烈度过大而导致轴承工作精度丧失甚至损坏失效。     

船舶轴系合理校中技术研究

建立了轴系合理校中方案设计的Riccati传递矩阵法模型，并通过与应变片检测技术相结合形成了船舶轴系状态参量综合分析方法，该方法不受轴系艉轴承数量和轴系边界条件的限制，在轴系便于设置测点位置测取断面弯矩，进而推算出各个轴承的负荷等状态参量。轴系试验台计算与测试结果表明，该方法数值稳定，分析精度高，是研究船舶轴系合理校中问题的有效方法。     

发动机橡胶悬置元件的疲劳寿命分析与预测

在对发动机悬置橡胶元件受力分析的基础上,建立发动机橡胶悬置元件的有限元模型.通过非线性有限元分析,得到发动机橡胶悬置元件的应力云图,并确定裂纹发生的初始位置.然后,对橡胶悬置元件疲劳寿命的影响因素进行阐述,得到发动机橡胶悬置元件在不同载荷下的最大Green-Lagrange应变,并以其作为疲劳破坏参数,预测发动机橡胶悬置元件的疲劳寿命.     

航空燃气涡轮转子的非协调进动

在研究某两种型号航空发动机振动的过程中,作者曾对数十台发动机的振动信号做过实时数字分析。分析结果表明,其中相当多台份在工作转速范围内存在自动跟踪的精确1/2阶非协调进动,并且常常是使该发动机振动较大的主要原因。文中介绍了这种非协调进动的表现特征及典型的数字分析结果。本文对产生非协调进动的原因作了具体分析,初步归结为套齿联轴器中的内摩擦,叶尖间隙的气动弹性,滚动轴承的非线性刚性,以及后支承非线性刚性等因素。导出了在这些因素联合作用下悬臂式转子运动的四个非线性微分方程。结合具体结构参数,在模拟计算机及数字计算机上作了大量的运算。研究结果表明:在这些因素的联合作用下,使处于超临界工作状态的悬臂式低压涡轮转子产生自激。由于激起的进动频率接近为1/2转速,因分谐波共振就形成了自动跟踪精确1/2阶非协调进动。套齿联轴器内的摩擦力矩是首要的自激因素,后支承的非对称、非线性刚性则是形成自动跟踪1/2阶分谐波振动的主要原因。文章还提出了在不改变发动机结构情况下所可能采取的排振措施。     

小型直流电力测功器

介绍一种结构简单、操作方便,制造成本低,能够检测小型高速发动机转速,扭矩、功率和油耗的直流电力测功器。     

多跨多支点转子系统平行不对中故障研究

建立一个多跨多支点转子-轴承系统试验台,进行联轴器平行不对中故障转子系统的振动故障实验,并测得轴心轨迹图和频谱图,分析此转子系统的动力学特性。通过改变相同转速下的不同不对中状态量及不同转速下的相同不对中状态量可知,平行不对中故障转子系统的稳态响应主要体现为1X和2X分量,并且其轴心轨迹呈现相对规则的"8"字形和"香蕉"形,平行不对中量及转速越大,上述两种情况越明显。     

水润滑橡胶轴承动态刚度和阻尼测试方法研究

针对水润滑橡胶轴承动态刚度和阻尼测试过程中信号混杂等问题,采用了频谱分析法来测定其动力参数,从而有效避免来自外部环境中的信号干扰,使得试验结果更加准确、可靠。试验采用两次激振法对正置结构的水润滑橡胶轴承试验台进行两次不同频率激振,与以往的激振输入输出不同,该测试方法的输入量为位移激振,输出量为力,然后通过频谱分析法,计算出水润滑橡胶轴承的动力特性。最后,利用该方法研究了载荷和转速对水润滑橡胶轴承动力特性的影响。研究表明该方法能有效避免旋转轴涡动产生的径向不平衡力所造成的激振力难以准确控制等问题,提高了测试精度和准确度,为水润滑橡胶轴承动态刚度和阻尼测试提供了新手段。     

某直升机旋翼动平衡试验台结构动力学分析

运用有限元软件ANSYS对直升机旋翼动平衡试验台系统的振动与响应特性进行比较全面的分析,以准确反映试验台系统在电机传动系统带动直升机旋翼旋转时产生的一定频率的力对系统与系统中各部件的影响,从而为避免系统因共振等原因造成的损坏在理论上提供参考,为改进设计提供依据.     

某飞机发动机偏磨故障动力分析

确定计算模型时,发动机定子按实际刚度;为了避开整机非线性问题,轴承刚度采用迭代算法进行线性化,采用Madina程序对发动机整机进行了动力分析,分析包括模态分析和一级涡轮有1克公分不平衡量时压气机各级叶尖处的位移响应,分析结果与试验进行了比较,吻合度优于美国GE公司计算结果,认为造成偏磨故障的原因是弹性环压死,使压气机转子与定子反向平动的第六阶临界转速上升到放气阀门关闭时转速所致,装配工艺采取措施后,克服了此偏磨故障,轴承径向刚度采用迭代算法,避开陷入整机非线性问题。     

牙轮钻头滑动轴承的工作情况及磨损机理

本文在各种试验的基础上,分析了牙轮钻头滑动轴承的磨损机理。钻头滑动轴承由于承载高、转速低、难于在滑动而形成连续的润滑膜,从而使轴承处于边界润滑状态,它的主要磨损失效形式为粘着磨损、疲劳磨损和磨粒磨损。轴承副的类型、材质、硬度、显微组织等均会影响轴承的磨损性能。本文还探讨了如何提高牙轮钻头滑动轴承的寿命和转速问题。