浮环轴承轴颈与浮环同步进动之油膜特性研究

以直接积分方法研究了同步进动状态下浮环轴承系统中轴承的内、外层油膜力特性。基于浮环轴承油膜压力场控制方程,推导了轴承内、外层油膜力的解析表达式,进而分析了平衡状态下轴颈几何中心的动态轨迹以及油膜力的变化规律。计算结果显示,轴颈与浮环同步进动时,轴颈、浮环与定子中心位置相对稳定,轴颈的直径、间隙和转速等因素对浮环轴承系统的油膜特性和稳定性有直接的影响。     

内燃机曲轴-轴承系统曲轴变形引起的轴承润滑状态变化对曲轴强度的影响

在计及曲轴变形的轴承润滑分析的基础上,应用得到的轴承油膜压力分布作为载荷边界条件计算曲轴应力和强度,以分析目前曲轴强度计算中作用在轴颈上的载荷普遍采用假设的轴承油膜压力分布形式对结果精度的影响。计算中采用整体曲轴梁单元法计算曲轴变形和轴承负荷,采用动力学法进行曲轴轴承的润滑分析,应用有限元法计算曲轴应力。结果表明,计及曲轴受载变形的影响时,轴承油膜压力产生偏布且最大油膜压力明显增加,导致曲轴轴颈过渡圆角表面局部区域的应力数值明显增大,曲轴安全系数减小。因此为使曲轴设计更加合理、更接近实际,曲轴强度计算时应取曲轴—轴承系统为研究对象,根据轴承润滑分析实际计算结果,确定作用在曲轴轴颈上的载荷分布。     

低压轴承标高变化对600MW空冷机组轴系动特性影响研究

根据轴承负荷敏感性分析结果,研究600MW空冷机组敏感轴承对其它落地轴承及整个轴系的影响。考虑低压缸双排汽的特点,分析了3#、4#轴承在不同标高变化状态下的各轴承负荷的变化情况,研究了轴系临界转速的变化规律。结合空冷机组排汽参数的频繁变化,分析了轴颈不平衡响应特性。进而根据轴系振动特征,通过对数衰减率研究机组的稳定性问题。     

计入轴变形导致轴颈倾斜的径向滑动轴承流体动力润滑分析

分析讨论了轴 轴承摩擦副系统中,当轴受载变形导致轴颈倾斜时,径向滑动轴承的流体动力润滑特性。推 导了轴颈倾斜时的轴承油膜厚度表达式,计算了不同轴载荷情况下,轴承油膜压力、端泄流量和轴颈摩擦系数。计 算结果表明,轴颈倾斜时,轴承油膜压力分布、最大油膜压力、油膜厚度分布和最小油膜厚度等都有明显的变化。因 此,进行计入轴变形导致轴颈倾斜的径向滑动轴承润滑分析研究是非常必要的。     

滚动轴承的诺谟图计算

滚动轴承的选择计算或校核计算,通常是在轴的结构设计和强度计算初步完成后开始的。这时已知轴颈的直径d,轴承上的径向载荷F_r,轴向载荷F_α,可按下式选择轴承型号: C_(ca)=PL~(1/3)≤C (1) 式中:C_(ca)——轴承的计算动负荷,N C——轴承样本中额定动负荷,N P——轴承的当量动负荷,N L——轴承寿命,10~6转L=60L_hn/10~6 (2) 其中:L_h——轴承寿命,h     

动压滑动轴承油膜不同流态时的油膜力场研究

为了研究高转速滑动轴承的油膜压力场,利用计算流体动力学软件FLUENT建立动压滑动轴承的油膜流场模型,计算油膜处于层流和湍流状态时的油膜压力分布,比较相同转速条件下轴颈随油膜涡动时的轴承承载能力变化.结果表明:在相同参数条件下,油膜处于湍流状态下的承载能力大于层流状态,模拟结果与前人理论研究一致,证明FLUENT对动压滑动轴承油膜压力分布模拟有效;轴颈随油膜涡动时,轴承承载能力降低,轴承端部泄油量减小,转轴涡动是影响轴承稳定性的主要原因.     

滑动轴承动特性系数新算法

轴承的动特性系数与轴颈在轴承中的位置有关。对于给定工况的转子-轴承系统,必须先求出轴颈的平衡位置,然后再解得轴承动力特性系数。用Newton法迭代求轴颈平衡位置,轴承的动特性系数已在获得轴颈平衡位置的同时求得,无需额外增加求解Reynolds方程的次数。     

倾斜轴颈轴向运动对粗糙表面径向滑动轴承润滑性能的影响研究

通常对轴-径向滑动轴承进行润滑分析时,均忽略多种因素综合作用下轴颈沿轴承轴线方向的运动状况,与轴-轴承系统中轴承的实际工作状况存在较大差异。以轴-轴承系统为研究对象,综合考虑轴颈轴向运动、表面形貌和轴颈倾斜,基于平均Reynolds方程,建立了耦合轴颈轴向运动的粗糙表面径向滑动轴承润滑模型,主要探讨分析轴颈轴向运动对粗糙表面倾斜轴颈轴承润滑特性的影响。结果表明：倾斜轴颈轴向运动对粗糙表面径向滑动轴承润滑特性影响显著;与不考虑滑动表面粗糙度相比,考虑滑动表面粗糙度时轴颈轴向运动对轴承润滑特性的影响程度有所降低;轴颈轴向速度越小,滑动表面粗糙度对轴承最大油膜压力、承载力和稳定工作力矩影响越大;轴颈轴向速度越小,粗糙度模式对轴承润滑特性影响越显著。因此,对粗糙表面倾斜轴颈径向滑动轴承进行润滑分析考虑轴颈轴向运动的影响是非常必要的。     

斜式、卧式安装的大型轴混流泵在设计中的注意事项

为了确保卧式和斜式水泵机组的安全运行,确保排涝和防洪时机组的正常开机,把设计卧式和斜式轴流泵中的导轴承、油封、轴颈等问题提出来,通过分析提出了合理性的设计建议。     

基于弹性壳体模型的波箔型动压气体径向轴承动特性分析

波箔型气体轴承的动态纲度和阻尼系数是轴颈偏心率、旋转速度及轴心涡动速度的函数,是进行转子临界转速、不平衡响应计算及稳定性分析不可或缺的基本参数。用摄动法建立波箔型气体轴承动特性系数计算分析的数学模型,应用弹性板壳模型计算波箔及平箔的变形,应用有限差分法及有限元法耦合对模型进行求解,获得波箔型气体轴承的动特性系数。将所得结果与已公布的实验数据对比,证明该模型的合理性和精确性。分析偏心率和轴颈转速对动特性系数的影响,结果表明,刚度系数随偏心率和轴颈转速的增加而递增,阻尼系数随偏心率和轴颈转速的增加而递减。     

复杂环境下登船液压电梯导轨受力特性分析

为保证登船电梯在偏载、动载与风载等复杂环境下的安全稳定性,同时得到导轨受力随风速变化的关系,建立了液压缸、导轨有限元模型和两者之间的受力平衡方程。通过运用有限元方法,得到液压缸和导轨的挠度变形,从而求出导轨受力大小。通过对瓯江明珠号登船电梯导轨受力分析为例,计算出导轨在不同风速下的受力大小,为登船电梯导轨的设计选型提供理论参考。     

液压缸静压支承抗偏载特性分析

对液压缸静压支承抗偏载特性进行了研究,分析静压支承液压缸的润滑性能与泄漏特性,利用FLUENT软件对油膜的压力场特性进行仿真分析,分析液压缸静压支承的抗偏载特性;对静压支承导向套的矩形和工字形油腔的油膜特性进行分析对比,研究液压缸运动速度、偏心量、入口流量与静压支承导向套的承载力和润滑性能之间的关系;搭建实验台,利用电涡流传感器测量活塞杆的偏心距离,对静压支承液压缸与无静压支承液压缸的抗偏载性能进行对比。     

Transient response of a journal supported on elastic bearings

By considering the inherent flexibility of the bearing liner, the non-linear dynamic response of a journal bearing system is determined in this study. The transient analysis is presented and the journal centre motion trajectories are plotted for rigid and flexible bearings. Effects of the different parameters such as the eccentricity ratio, and the deformation coefficient etc on non-linear trajectories are reported in this paper. The transient response of the system is also obtained for different values of the normalized journal mass which shows that a rotating system supported in a flexible bearing may have a better performance under dynamic conditions than one supported in rigid bearings.     

直线电机气浮精密平台的设计与控制

高精度综合测量仪在工作中要求达到亚微米级的运动精度,为此建立了X Z直线电机气浮精密运动平台,对气浮导轨设计、直线电机控制等关键技术进行了研究.采用有限元设计法设计了气浮导轨,实验结果表明,采用该方法设计的气浮导轨具有较高的承载能力和刚度.提出一种改进的PID控制策略,从而改善直线电机运动平台的抗干扰能力,并使其获得较高的稳态位置精度.实验结果显示,在采用这种控制方法后,直线电机气浮精密平台的定位精度可达到0.5μm.     

清窑机器人机液系统动力学混合建模及其仿真

清窑机器人动态特性包含组成机器人的液压驱动系统和机械本体系统的动态特性.根据功率键合图的建模方法,按照清窑机器人液压系统的组成和工作原理以及机械系统的结构设计进行混合建模,并得到了机器人系统的功率键合图以及9阶非线性动力学方程组.在建立计算机仿真模型的基础上,通过分析与求解以及Simulink的计算机仿真,得出了机器人系统随负载、关节空间位置变化的加速度、速度和位移仿真曲线,并分析了液压驱动系统和机械系统动态特性对机器人系统动态特性的影响.     

Structural Design and Dynamic Characteristics of Overloaded Horizontal Servo Cylinder for Resisting Dynamic Partial Load

When an output curve force is applied to a horizontal servo cylinder with a heavy load, the piston rod bears a dynamic partial load based on the installation and load characteristics, which significantly a ects the frequency response and control accuracy of the servo cylinder. Based on this partial load, increased friction can lead to cylinder bore scu ng, leakage, lack of output power, or even system failure. In this paper, a novel asymmetric static-pressure support structure is proposed based on the principle of hydrostatic support. The radial component force of a dynamic partial load is balanced by cooperation between the support oil cushion of the variable hydraulic pressure support structure, oil cushion of the supportive force, and the damper. Adaptive control of the servo cylinder piston rod, guide sleeve, and piston, as well as the cylinder oil film friction between lubricated surfaces is achieved. In this paper, theoretical design and analysis of the traditional hydrostatic bearing structure and novel structure are presented. A hydraulic dynamic shear scissor is used as a research target to derive a structural dynamic model. Comparative simulations are performed using Matlab Simulink. Additionally, flow field analysis of the novel structure is performed, which verifies the rationality and feasibility of the proposed structure and system.     

卧式水电机组局部多油楔径向滑动轴承研究

针对卧式水电机组用径向滑动轴承载荷日益提高的现状,设计一种局部多油楔瓦面结构的径向滑动轴承。通过联立求解膜厚方程、雷诺方程、密度方程、黏度方程、能量方程和固体热传导方程等,获得轴承的热流润滑特性,并与椭圆径向滑动轴承的热流特性进行对比。结果表明,局部多油楔径向滑动轴承具有较大的动压承载区域和较小的油膜压力梯度以及较低的油膜温升,可以大幅度提高轴承的承载能力。     

基于动网格的液压缸双向流固耦合分析

针对液压缸偏载引起的结构磨损及液压油泄漏等问题,基于动网格方法,开展了偏载工况下液压缸的双向流固耦合分析。研究表明：在自锁半径内,随偏载量增大,柱塞与导向套间的侧推力、柱塞最大侧倾位移和导向套应力均增大,偏载量超过自锁半径时,三者都有所减小,但均比稳态分析结果大,表明液压油对柱塞侧倾有“加剧”作用。因此,在液压缸偏载分析设计中,建议采用流固耦合方法,或适当增大稳态分析结果的安全系数。     

一种考虑轴承缺陷影响的机构动力学分析方法

为有效地揭示轴承滚道缺陷特征对高速机构动态响应特性的影响规律,在多体动力学理论框架下提出一种考虑轴承缺陷影响的机构动力学分析方法。该理论采用力约束方法构建机构中滚动轴承转动副模型,通过分析轴承中各滚动体与滚道缺陷几何特征之间的接触关系,计算滚动体接触载荷并获取轴承转动副等效约束反力,探讨轴承缺陷激励对高速机构动态性能的影响规律。在此基础上,以含深沟球轴承的曲柄滑块机构为例,分析轴承滚道表面局部式缺陷和分布式波纹度缺陷对机构动力学特性的影响。研究表明,轴承滚道缺陷将引发轴承各滚动体接触动载荷突变。这种突变载荷经传播后,直接影响着机构中各构件的运动状态,对高速机构运动平稳性将产生严重影响。此外,该理论方法具有一般性,具有不同滚道几何缺陷特征的滚动轴承均可嵌入到本方法中,分析轴承转动副缺陷对各类机构动力学特性的影响。     

轧机压下大型伺服液压缸测试系统加载机架有限元模态分析

轧机压下大型伺服液压缸性能测试系统中,加载机架是重要设备之一,起到加载和安装伺服液压缸及其它辅件的作用.轧机伺服液压缸动态性能测试过程中机架不能对测试结果造成影响.采用有限元的方法对加载机架进行分析,先建立闭式机架的有限元模型,然后通过ANSYS软件对其进行模态分析,得到机架前8阶模态的振型和固有频率,从理论上验证了机架在系统动态频率测试中不会发生共振.