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电梯滑动导靴系统的摩擦特性及能耗研究

作　者: 钱磊
导　师: 史熙；Simo.Makimattila
学　校: 上海交通大学
专　业: 机械工程
关键词: 电梯滑动导靴系统试验研究摩擦特性摩擦建模电梯能耗
分类号: TU857
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

摩擦现象存在于人类生活的方方面面,也一直是国内外学者研究的热点之一。在机械系统中,由于摩擦环节的存在,往往会成为阻碍系统性能表现的主要因素。因此如何分析研究机械系统中的摩擦现象成为当前机械领域研究的重点。但由于摩擦接触表面的复杂性,很难通过理论分析来进行摩擦现象的研究,因此通过试验研究摩擦现象成为一种重要的研究途径。课题着重考虑摩擦对于机械系统的影响,通过试验研究电梯滑动导靴系统的摩擦特性,并在摩擦力的基础上进行系统能耗的研究。并在试验数据的基础上提出描述摩擦和能耗的数学模型,使之尽可能准确有效的描述并预测试验中所呈现的摩擦现象。论文首先概述了前人所做的工作,就摩擦特性方面、摩擦减摩方面及电梯相关研究的国内外现状作出介绍,总结前人经验和不足,为本文的工作打下基础。其次,在前人基础上进行了模拟滑动导靴系统运作的摩擦试验平台的设计,并就试验平台设计及运行中出现的设备选用、系统问题作出讨论和解决。在完善试验平台设计后进行大量试验测试,采用不同的导靴类型,选取不同的运行工况,通过试验测试分析了正压力、相对速度、相对加速度及导靴类型对于摩擦现象及能耗的影响,研究了滑动导靴系统的摩擦特性,并发现了临界摩擦力及摩擦的速度滞回现象。通过数据分析对比研究了正压力、相对速度及导靴类型对于摩擦力的影响效果,为之后的摩擦建模提供试验基础。最后,在试验数据的基础上分析拟合描述滑动导靴系统摩擦特性的数学模型。该模型综合考虑了正压力、相对速度、相对加速度及导靴类型对于摩擦力的影响,通过模型仿真和试验数据的对比,证实该模型是准确有效的,对滑动导靴系统的摩擦研究具有一定的参考价值。本文的研究方法和结论对于推进滑动导靴系统中的摩擦研究,加深对机械系统摩擦现象的认识,以及提高系统的工作精度和适用寿命,具有一定的参考意义。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-10
目录  10-12
第一章绪论  12-21
  1.1 课题研究背景及意义  12-15
  1.2 国内外研究现状  15-19
    1.2.1 摩擦特性研究  15-16
    1.2.2 摩擦建模研究  16-18
    1.2.3 电梯相关研究  18-19
  1.3 本文的研究工作  19-21
第二章滑动导靴系统摩擦试验平台设计  21-32
  2.1 引言  21-22
  2.2 试验内容及目的  22-23
  2.3 试验平台的设计  23-30
    2.3.1 试验仪器  23-24
    2.3.2 试验装置与方法  24-30
  2.4 本章小结  30-32
第三章滑动导靴系统摩擦试验方案设计  32-38
  3.1 引言  32
  3.2 试验方案设计  32-35
    3.2.1 试验样本  32-33
    3.2.2 试验方案  33-35
  3.3 试验设备标定检验  35-37
    3.3.1 旋转编码器的标定检验  35-36
    3.3.2 压电传感器的标定检验  36-37
  3.4 本章小结  37-38
第四章试验结果与分析  38-59
  4.1 引言  38
  4.2 临界摩擦力  38-41
  4.3 正压力对摩擦及能耗的影响  41-43
  4.4 速度对摩擦及能耗的影响  43-46
  4.5 导靴类型对摩擦及能耗的影响  46-48
  4.6 摩擦的速度滞回曲线  48-50
  4.7 试验中发现的问题讨论  50-56
    4.7.1 力传感器及信号调理器的选用  51-53
    4.7.2 正压力的峰值波动  53-55
    4.7.3 运动方向对于摩擦特性的影响  55-56
  4.8 本章小结  56-59
第五章摩擦的建模研究  59-69
  5.1 引言  59-60
  5.2 新模型的具体形式  60-61
  5.3 模型参数的识别  61-62
  5.4 模型仿真与试验结果的对比  62-67
  5.5 本章小结  67-69
第六章总结与展望  69-72
  6.1 全文总结  69-71
  6.2 全文展望  71-72
参考文献  72-77
致谢  77-78
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文  78

电梯滑动导靴系统的摩擦特性及能耗研究

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