发动机各主轴承间隙配合对其振动特性的影响

以某单缸四冲程汽油机为对象,研究其主轴承间隙对发动机振动特性的影响。基于4种轴承间隙配合的设置,通过多柔性体动力学建立计算模型,利用弹性液体动力学轴承EHD计算方法对轴承的受力及其频谱进行分析,并根据发动机表面振动频谱情况得出最优的一种轴承间隙设置。分析结果表明：轴承间隙对发动机NVH性能有明显的影响。为减小轴承对发动机的激励,应在设计范围内选用尽量小的轴承间隙并使各间隙保持一致,同时保证其润滑的可靠性要求。     

含润滑间隙和曲轴转子-轴承结构的平面柔性多连杆机构多体动力学建模与动态误差分析

为预测多连杆高速精密压力机的动态精度,有必要建立多连杆机构的动力学模型。传统模型仅考虑间隙和构件柔性等因素,通常忽略了曲轴转子-轴承系统结构的影响,导致多连杆高速精密压力机的动态分析精度下降。本文提出了一种含润滑间隙和曲轴转子-轴承结构平面柔性多连杆机构多体动力学建模与仿真方法并构建了滑块与曲轴两者之间的动态尺寸链,该方法同时考虑了间隙,连杆和曲轴的柔性以及轴承的刚度等因素。仿真结果表明,在空载和冲裁两种工况下,基于含润滑间隙和曲轴转子-轴承结构平面柔性多连杆机构多体动力学模型的动态响应比传统模型更接近实验结果,验证了所提出方法的有效性。实验结果表明,在空载工况下,滑块在下死点位置存在剧烈加速度波动,而冲裁工况下,滑块在下死点位置产生冲击峰。曲轴转子-轴承结构的存在加剧了滑块位移偏离误差,润滑油的存在对整个机构起到了缓冲作用,但并不能显著提高滑块的运动精度。下滑块与连杆之间运动副间隙处润滑油膜不足以抵消运动副元素之间的碰撞和冲击,导致润滑油膜在运行过程中破裂,销轴与轴承衬套之间只存在一种永久接触状态。此外,研究了间隙尺寸、打击力以及轴承的接触角对机构动态误差的影响规律。     

含角接触球轴承和粗糙间隙表面滑动轴承关节的平面柔性多连杆机构动态误差分析与优化设计

传统旋转间隙关节接触模型假定衬套和销轴的接触面是光滑的并仅考虑接触区域的初始接触点的影响,常忽略接触区域中其它接触点的作用,不可避免导致模型分析精度下降.为此,提出一种含角接触球轴承和粗糙间隙表面滑动轴承关节的平面柔性多连杆机构动力学建模、分析与优化的计算方法.考虑粗糙旋转间隙关节多点接触状态,建立了一个新颖粗糙间隙接...     

轴承间隙对轴承振动影响的理论模型与试验研究

传动设备在安装和运行过程中,都会存在轴承间隙问题,它是影响轴承使用性能的因素之一,因此对轴承间隙的研究具有重要的理论意义与工程价值。为了确定轴承内间隙对轴承振动的影响,从轴承振动的动力学特性入手,建立了2-DOF滚动轴承的理论模型。对测试的轴承,基于赫兹弹性接触理论分析滚动轴承动力学特性,轴承内圈平衡点的个数取决于轴承间隙的大小。当轴承间隙e<4.5μm时,有一个稳定的平衡点,而且在平衡点中心附近,轴承内圈存在周期振动;当轴承间隙e≥4.5μm时,随着轴承间隙和转速的不断增加,系统会产生混沌振动,发生混沌振动的区域也不断增多。同时,对?127滚动轴承的台架实验结果表明：在相同的阻尼参数、轴承尺寸和转速下,由实验数据得到的奇异吸引子的结果与通过求解运动方程结果接近,这种定性的结果不仅证实了轴承混沌行为的存在,而且验证了理论模型的可靠性。     

涡旋压缩机机构误差对密封间隙的影响分析

根据曲柄销防自转涡旋压缩机的结构,从平面杆件机构的基本原理出发,分析了机构尺寸误差引起动涡旋自转误差模型,并建立了动涡旋自转误差对动、静涡旋密封间隙影响的计算式,通过算例对曲轴回转一周自转误差引起密封间隙的变化及对压缩机气密性、稳定性和安全性的影响进行了分析讨论。结果表明,对于回转半径固定式曲轴结构的涡旋压缩机,由于曲轴偏心为定值,动涡旋逆时针自转时泄漏间隙增大使密封性能变差,泄漏增加。动涡旋顺时针自转时泄漏间隙减小,较大的自转角有可能造成动、静涡旋齿面硬接触,使摩擦损失增大,长时间运转涡旋齿易产生疲劳断裂,因此设计时应严格控制加工精度,减少尺寸误差带来的不利影响。     

间隙对铰接机构动态性能影响研究

为了研究间隙对铰接机构动态特性的影响,建立了一种改进的非线性接触碰撞的间隙动力学模型,通过修正接触碰撞参数,较准确地描述接触碰撞状态,然后将该模型嵌入到ADAMS中进行动力学仿真。针对某一铰接机构研究加载频率、加载加速度和间隙大小对其动态响应的影响。其仿真结果与实验结果的对比验证了模型的可靠性,为间隙机构动态特性研究提供一定的参考。     

一种轴承零件间隙的测量方法

轴与轴承的配合是机械装配中最常见的结构组合方式之一,其配合间隙的测量是机械装调的工艺难题,虽然产品设计时给出了间隙指标要求,但是往往测量方法不够详尽,零件之间测量方法差异较大。针对一种常见的轴承零件,给出了弯曲间隙和扭转间隙的定义,设计了一种弯曲间隙和扭转间隙的测量方法,分析了测量装置的测量误差,对同结构产品具有一定的借鉴意义。     

关节间隙对机器人动态特性影响分析

为了分析关节间隙对机器人动态特性的影响,采用L-N非线性弹簧阻尼模型对关节间隙接触碰撞力进行建模,D-H方法建立装配机器人的运动学方程,Lagrange方法建立装配机器人动力学微分方程,推导出关节位移、速度、角加速度、力矩以及接触力的方程;提出采用IMPACT函数对碰撞进行描述,运用ADAMS软件建立含关节间隙机器人虚拟样机,分析不同驱动方式下关节间隙对机器人动态特性的影响;以自行设计的四自由度装配机器人为研究对象搭建实验平台对理论分析与仿真结果进行验证,实验验证了理论分析与仿真分析的合理性,得到了关节间隙对机器人动态特性影响曲线并提出了相应的改善措施。     

多柔体系统动力学中的间隙接触内碰撞

工程实际中的活动铰连接均存在微小间隙和接触变形,利用接触变形建模方法能求出铰中的接触碰撞力.本文全面总结了地面和航天机构中现有的含间隙铰接触变形模型、数值积分方法、铰参数辨识以及系统动态特性实验方法,指出了当前含间隙多柔体系统动力学研究中存在的问题及今后的研究方向.     

含间隙平面连杆机构动态特性研究

采用非线性弹簧接触力和非线性阻尼描述了含间隙运动副副元素的碰撞接触过程,以此为基础建立了含间隙平面连杆机的动力学模型,通过大量的数值仿真,研究了运动副间隙对机构动态特性的影响及副元素的相对运动过程。首次指出了高速运转条件下,运动副副元素由于弹性变形而出现的连续变形接触现象。     

高速角接触球轴承动力学特性参数分析

根据滚动轴承的分析理论，在100000r／min的转速范围内，对角接触球轴承的接触应力、接触角、旋滚比及刚度的变化特性进行了全面分析。分析结果表明：各性能参数均呈现显著的非线性变化特征；随转速升高，轴承径向刚度及轴向刚度值也是先下降后上升，且变化范围较大；陶瓷球混合轴承几乎在所有的性能参数对比上均明显优于传统的钢球轴承，与传统钢球轴承相比，其接触应力明显降低、接触角变化较小、轴向与径向刚度变化程度相对较低、动态特性相对稳定，从而具有传统钢球轴承无可比拟的优越性。     

磁悬浮轴承间隙检测专用传感器的研究

介绍了一种实用的磁悬浮轴承间隙传感器结构和之相配套信号调整专用芯片以及由此构成磁悬浮轴承间隙传感器。该传感器具有线性度好、精度高、测量范围大、输出量大、动态反应快等优点。     

游隙对滚滑轴承内部载荷及应力影响的研究

滚滑轴承是一种新型轴承,可应用于风力发电机齿轮箱。根据滚动轴承基本原理和接触力学原理,建立滚滑轴承有限元模型,研究滑块与内外套圈滚道之间的游隙对滚滑轴承内部载荷及应力的影响,得到不同游隙时不同大小载荷工况下典型工作位置处滚滑轴承的内部载荷与应力分布规律。在研究中,提出滚滑轴承临界载荷的概念。研究结论可以为滚滑轴承的基础理论研究和参数优化提供参考。     

高速角接触球轴承动力学特性参数分析

根据滚动轴承的分析理论,在100000r/min的转速范围内,对角接触球轴承的接触应力、接触角、旋滚比及刚度的变化特性进行了全面分析。分析结果表明:各性能参数均呈现显著的非线性变化特征;随转速升高,轴承径向刚度及轴向刚度值也是先下降后上升,且变化范围较大;陶瓷球混合轴承几乎在所有的性能参数对比上均明显优于传统的钢球轴承,与传统钢球轴承相比,其接触应力明显降低、接触角变化较小、轴向与径向刚度变化程度相对较低、动态特性相对稳定,从而具有传统钢球轴承无可比拟的优越性。     

含间隙机械系统动力学响应的特征

用谐波平衡方法和数值积分方法 ,分析了受单频激励的含间隙机械系统的动力学响应 ,发现在频域中存在多个峰值 ,其对应的频率值为激励频率的奇数倍。同时本文分析了间隙、激励频率和激励幅值等因素对含间隙系统的影响     

凸轮机构动力学前沿的若干问题

为了适应高速度高精度的要求，动态特性分析成为凸轮机构学的主要研究课题。运用可变形多体系统动力学、接触力学及概率分析方法的新成果，使凸轮机构动力学的研究进入了一个新阶段。本文介绍这方面研究工作的动向，评述近期发表的文献，提出问题，对有关资料进行了整理。     

Dynamic Characteristics and Stability Analysis of a Wavy Thrust Bearing

A numerical procedure to analyze wavy thrust bearings is described. The numerical model is developed by assuming that two circular plates rotate relative to each other. The upper plate is assumed to be flat and rotating, whereas the lower plate is assumed to be stationary and wavy in surface geometry. A Reynolds-equation-based procedure is used to simulate the dynamics engendered by various wavy geometries and loading conditions. The equilibrium position of the journal results from the equilibrium between the forces generated by the fluid-film pressures and the externally applied loads. A numerical small perturbation technique is applied to calculate the linear stiffness and damping characteristics of the bearing at the equilibrium position. Using a three-degrees-of-freedom system with one axial and two rotational displacements, nine linear stiffness coefficients (three principal and six cross-coupled coefficients) and nine linear damping coefficients are calculated. These linear coefficients are then used to calculate the eigenvalues of the system by solving the homogeneous equations of motion. The stability of the bearing system is then expressed using the lowest logarithmic decrement obtained from these eigenvalues. Using this procedure, a parametric study is carried out to examine the effects of external load, location of the applied load, bearing number, and bearing wave amplitude on journal equilibrium position, bearing linear stiffness, damping characteristics, and bearing stability.     

含间隙移动副的曲柄滑块机构动力学研究——系统建模和动力学方程

为了研究运动副间隙对机构的影响 ,对机构进行动力学分析是一个必要环节。以曲柄滑块机构为例 ,考虑三球销滑动副间隙对机构动力学特性的影响。通过缩减变形获得树形系统 ,采用 Kane方法得到 8个一阶微分方程组 ;根据“动态分段”的思想 ,实现全局仿真 ,并给出算例。本文采用的动力学分析方法 ,使得分离状态和接触状态机构动力学方程形式统一 ,大大减小了方程推导和求解的工作量 ,对其它含间隙副机构的动力学研究具有普遍意义。     

面向虚拟样机的机构间隙旋转铰建模与动力学仿真

含间隙机构的运动/动力学仿真必须考虑间隙及其影响因素对机构动态特性的影响.针对大型重载机构虚拟样机中的间隙旋转铰,建立考虑铰接处两相对运动构件制造和装配误差的旋转铰间隙变化模型.基于间隙矢量模型,描述间隙铰处两构件间的相对运动学关系和基于非线性碰撞接触模式的动力学约束关系.该模型改善了一般虚拟样机仿真软件对间隙铰建模不考虑制造和装配误差的不足,可以提高虚拟样机仿真的可靠性、真实性.对一汽轮机阀门机构进行仿真计算,分析铰间隙、制造和装配误差等因素对机构动力学特性的影响.