学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

立式转子轴承系统稳定性研究

作　者: 孙立权
导　师: 刘占生
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 动力机械及工程
关键词: 立式转子 倾斜转子 油膜振荡 油膜涡动 稳定性 有限元法
分类号: TH113
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 94次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


立式转子轴承系统属于轻载转子的范畴,因此稳定性比较差。虽然立式转子在船舶、水力、风力发电机组、油田等行业内有着广泛的应用,但是关于立式转子振动特性的理论和实验研究尚不成熟,理论和实验存在很大的差距。因此,需要进一步对立式旋转机械的振动机理进行研究。本文建立了非线性油膜力作用下立式、卧式和倾斜状态下转子轴承系统的有限元模型,并采用Newmark法对系统的微分方程进行积分求解。其中,用于有限元分析和实验研究的转子模型为Bently-RK4实验台,转子采用Euler梁单元模型,轴承采用Capone非线性油膜力模型模拟,轮盘假设为集中质量。得到了不同倾斜状态下转子轴承系统油膜涡动和油膜振荡的频域和时域特征;对卧式、立式和横纵倾状态下的转子轴承系统的稳定性进行了对比;并详细分析了长径比、半径间隙、润滑油动力粘度等轴承参数,以及轮盘的质量偏心对转子轴承系统稳定性的影响;最后,对不同倾斜状态下转子轴承系统的稳定性进行了相关的实验研究;得到了不同倾斜状态下转子轴承系统的稳定性规律;并根据数值仿真和相关的实验研究结果,总结了提高不同倾斜状态下转子轴承系统稳定性的措施和方法。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章 绪论  9-15
  1.1 课题的来源及研究的目的和意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-14
    1.2.1 立式转子-轴承系统国内外的研究现状  10-11
    1.2.2 转子轴承系统稳定性的国内外研究现状  11-13
    1.2.3 抑制转子轴承系统失稳的方法的研究  13-14
  1.3 本文的主要研究内容  14-15
第2章 转子轴承系统动力学响应计算方法  15-24
  2.1 引言  15
  2.2 求解动力学微分方程的数值积分方法  15-19
    2.2.1 直接积分法  15-16
    2.2.2 Newmark 法简介  16-17
    2.2.3 Newmark 法求解动力学方程的一般步骤  17
    2.2.4 Newmark 法的特性  17-19
  2.3 转子的有限元模型  19-21
  2.4 径向滑动轴承非线性油膜力的推导过程  21-22
  2.5 本章小结  22-24
第3章 立式和卧式转子轴承系统稳定性对比分析  24-44
  3.1 引言  24
  3.2 转子模型的建立  24-25
  3.3 立式转子轴承系统稳定性的定性分析  25-29
  3.4 立式和卧式转子轴承系统振动特征对比  29-35
    3.4.1 立式和卧式转子轴承系统频域特征的对比  29-31
    3.4.2 立式和卧式转子轴承系统的时域特征对比  31-33
    3.4.3 立式和卧式转子轴承系统分岔特征对比  33-35
  3.5 立式转子稳定性随轴承参数变化规律  35-39
    3.5.1 长径比对立式转子稳定性的影响  35-36
    3.5.2 半径间隙对立式转子稳定性的影响  36-37
    3.5.3 润滑油粘度对立式转子稳定性的影响  37-38
    3.5.4 轮盘质量偏心对立式转子稳定性的影响  38-39
  3.6 卧式转子稳定性随轴承参数的变化规律  39-43
    3.6.1 长径比对卧式转子稳定性的影响  39-40
    3.6.2 半径间隙对卧式转子稳定性的影响  40-41
    3.6.3 润滑油粘度对卧式转子稳定性的影响  41-42
    3.6.4 轮盘质量偏心对卧式转子稳定性的影响  42-43
  3.7 本章小结  43-44
第4章 转子轴承系统稳定性随倾斜角度的变化规律  44-52
  4.1 引言  44
  4.2 倾斜转子轴承系统模型  44-45
  4.3 长径比及转子倾斜角度对稳定性的影响  45-47
  4.4 半径间隙及转子倾斜角度对稳定性的影响  47-48
  4.5 润滑油粘度及转子倾斜角度对稳定性的影响  48-49
  4.6 轮盘质量偏心及转子倾斜角度对稳定性的影响  49-50
  4.7 本章小结  50-52
第5章 立式转子轴承系统稳定性的实验研究  52-64
  5.1 引言  52
  5.2 实验设备简介  52-55
  5.3 通过实验数据判断失稳转速的方法  55-57
    5.3.1 失稳过程中轴心轨迹的演变  55
    5.3.2 通过三维谱图判断失稳转速  55-56
    5.3.3 通过幅频特性曲线判断失稳转速  56-57
  5.4 立式转子轴承系统稳定性实验研究  57-62
    5.4.1 立式卧式转子轴承系统稳定性对比分析  57-58
    5.4.2 供油条件对转子轴承系统稳定性的影响  58-60
    5.4.3 升速和降速过程对转子轴承系统稳定性的影响  60-62
  5.5 转子轴承系统稳定性随倾斜角度的变化规律  62-63
  5.6 本章小结  63-64
结论  64-65
参考文献  65-68
攻读硕士学位期间发表的学术论文  68-70
致谢  70

相似论文

  1. 自变量分段连续型随机微分方程数值解的收敛性及稳定性,O211.63
  2. 永磁磁力耦合器结构与特性研究,TH139
  3. 具有变截面臂架的格构式起重机结构计算分析方法研究,TH21
  4. 圆柱瓦及椭圆瓦轴承—转子系统动力学特性研究,TK263.6
  5. 开关磁阻发电机供电系统仿真分析,TM31
  6. 多层卫星网络稳定性设计研究,TN927.23
  7. 分导飞行器多模型自适应控制,TP273.2
  8. 时滞系统的稳定性分析,TP13
  9. 离散非线性系统输入到状态稳定性研究,TP13
  10. 基于时程分析法碾压混凝土重力坝抗震稳定性分析,TV642.2
  11. 壳聚糖季铵盐金属配合物的热稳定性研究,O634
  12. 氯代甲氧基脂肪酸甲酯的合成及应用研究,TQ414.8
  13. 高产色素红曲菌株的选育及所产色素性质的研究,TS202.3
  14. 复杂布尔网络稳定性问题的研究,O157.5
  15. 渗流对尾矿坝稳定性影响的分析,TV649
  16. 辣椒碱/环糊精体系的表征及性能研究,TQ450.1
  17. 无铅玻璃粉的制备及性能研究,TQ171.6
  18. 气—水可压缩流物质界面的R-M不稳定性研究,O359.1
  19. 鹿血酒的制备、毒理学安全性及稳定性评价,TS262.91
  20. 烤烟打叶复烤片烟结构稳定性评价,TS443
  21. 长期不同种植模式下东北黑土理化性状和有机碳稳定性的差异研究,S153

中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 机械学（机械设计基础理论） > 机械动力学
© 2012 www.xueweilunwen.com