制造误差对气体静压轴颈-止推轴承静特性影响

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######制造误差对气体静压轴颈@止推轴承静特性影响

姚英学$，杜建军$，刘#暾%，谢大纲$

（$?哈尔滨工业大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨$"&&&$；%?哈尔滨工业大学航天学院，黑龙江哈尔滨$"&&&$）

摘#要：为了分析制造误差对轴颈@止推相连型结构气体静压轴承的影响，提出了相容性变换条件，将轴颈

和止推轴承进行统一分析；在离散化过程中，利用加权余量法将二阶偏微分方程降低一阶，放松了对插值函

数连续度的要求，便于借助有限元技术分析狭缝节流气体静压轴承的流场参数。研究了平行度、圆度和端面

垂直度等制造误差对静态特性的影响；重点分析了轴颈轴承和止推轴承之间的相互影响，发现了轴颈的锥度

误差会影响轴向承载能力，止推端面垂直度误差会影响径向承载能力。

关键词：气体静压轴颈@止推轴承；狭缝节流；制造误差；静态特性；有限元

中图分类号：3/$!!?!A 文献标识码：,文章编号：&!ABCA%!D （%&&!）&!C&!$"C&D

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收稿日期：%&&$@$%@$]?

作者简介：姚英学（$^A%@），男，教授，博士生导师；刘#暾（$^!%@），男，教授，博士生导师?##气体静压轴承具有摩擦力很小、工作精度极

高等优点，可在极高和极低的温度、超低到超高的

速度以及辐射的环境中工作，因而在航空航天和

精密机械中得到了广泛的应用［$］?制造误差对气

体静压轴承静态特性影响不容忽视，2R9IR Y ’利

用有限差分法研究了制造误差对狭缝节流轴颈轴承静态特性的影响［%］，_=FQJ 22等人利用有限差分法分析了几何形误差和表面粗糙度对小孔节流轴颈轴承静态特性的影响［!］，但目前的大部分研究都是针对单独的轴颈轴承或止推轴承［$‘A ］?对于气体静压轴颈@止推联合型轴承，由于轴颈和止推部分相连通并且采用同一供气源，气体先流经轴颈部分，再由止推部分流出，轴颈和止

推部分的气体相互影响，所以这种类型的轴承有万方数据

微孔节流气体静压止推轴承的特性研究

微孔节流气体静压止推轴承的特性研究 高速精密机床是加工机械产品的主要工具,其性能的优劣直接决定着机械产品的质量,而精密机床的核心部件是电主轴。在电主轴的支撑方式中,气体静压轴承随着流体润滑理论以及流体力学的发展和完善,其承载力和刚度得到提高,可 以满足精密加工的需要,因此成为精密加工设备和测试设备主轴中的主要支撑方式。本文结合现有的狭缝节流器及孔式节流器的优缺点,提出一种微孔节流器, 它属于孔式节流的范畴,但突破了传统小孔节流器的结构形式,在节流孔的出口 处不设置气腔,均为通孔,同时结合了狭缝节流器的节流特性,在保证轴承刚度的基础上,增加供气孔数量,改善压力分布状态,进而提高轴承的特性。根据小孔节流和环面节流的物理模型,建立微孔节流的物理模型。 依据气体轴承理论中的的雷诺方程,N-S方程、流体力学的运动方程、状态 方程以及连续方程等推导出求解微孔节流气体静压止推轴承的动静态特性的数 学方程,并利用有限差分法对推导的微孔节流气体静压止推轴承的静态方程进行差分,并利用MATLAB进行编程求解。根据微孔节流气体静压止推轴承的物理模型,利用Solidworks软件、Gambit软件以及ICEM CFD软件等对微孔节流气体静压 止推轴承进行仿真模型的建立、网格的划分,并利用Fluent软件对模型进行求解。利用上述两种方法对轴承的供气压力、气膜厚度、供气孔数目、无量纲供气孔分布半径以及供气孔直径等对轴承的动、静态特性的影响规律进行研究,并对微孔节流气体静压止推轴承与狭缝节流、小孔节流以及环面节流气体静压止推轴承在相同的工作参数和结构参数的静态特下性进行对比分析,最后利用正交试验法和灰色理论对微孔节流气体静压止推轴承进行优化。根据仿真优化结果,设计、加工并制造微孔节流气体静压止推轴承,并用精密测量仪器对加工的轴承进行关键结构的测量,设计并搭建气体轴承动静态特性实验平台,在实验平台对轴承的静 态特性,包括轴承的静承载力、静刚度和轴承的动态特性,包括轴承模态、稳定性进行实验分析。 通过对微孔节流气体静压止推轴承的动静态特性的仿真与实验研究,为气体静压止推轴承的研究提供理论和实验基础。

传感器的静态特性

传感器静态特性的一般知识 传感器作为感受被测量信息的器件，总是希望它能按照一定的规律输出有用信号，因此需要研究其输出――输入的关系及特性，以便用理论指导其设计、制造、校准与使用。理论和技术上表征输出――输入之间的关系通常是以建立数学模型来体现，这也是研究科学问题的基本出发点。由于传感器可能用来检测静态量(即输入量是不随时间变化的常量)、准静态量或动态量(即输入量是随时间而变化的量)，理论上应该用带随机变量的非线性微分方程作为数学模型，但这将在数学上造成困难。由于输入信号的状态不同，传感器所表现出来的输出特性也不同，所以实际上，传感器的静、动态特性可以分开来研究。因此，对应于不同性质的输入信号，传感器的数学模型常有动态与静态之分。由于不同性质的传感器有不同的在参数关系(即有不同的数学模型)，它们的静、动态特性也表现出不同的特点。在理论上，为了研究各种传感器的共性，本节根据数学理论提出传感器的静、动态两个数学模型的一般式，然后，根据各种传感器的不同特性再作以具体条件的简化后给予分别讨论。应该指出的是，一个高性能的传感器必须具备有良好的静态和动态特性，这样才能完成无失真的转换。 1. 传感器静态特性的方程表示方法 静态数学模型是指在静态信号作用下(即输入量对时间t 的各阶导数等于零)得到的数学模型。传感器的静态特性是指传感器在静态工作条件下的输入输出特性。所谓静态工作条件是指传感器的输入量恒定或缓慢变化而输出量也达到相应的稳定值的工作状态，这时，输出量为输入量的确定函数。若在不考虑滞后、蠕变的条件下，或者传感器虽然有迟滞及蠕变等但仅考虑其理想的平均特性时，传感器的静态模型的一般式在数学理论上可用n 次方代数方程式来表示，即 2n 012n y a a x a x a x =+++?+ （1-2） 式中 x ――为传感器的输入量，即被测量； y ――为传感器的输出量，即测量值； 0a ――为零位输出； 1a ――为传感器线性灵敏度； 2a ，3a ，…，n a ――为非线性项的待定常数。 0a ，1a ，2a ，3a ，…，n a ――决定了特性曲线的形状和位置，一般通过传感器的校 准试验数据经曲线拟合求出，它们可正可负。

液膜轴承和滚动轴承转子的动态特性

液膜轴承和滚动轴承转子的动态特性 SpectraQuest Inc. https://www.wendangku.net/doc/df16553655.html, November, 2005 摘要：本文使用了机械故障仿真器-精简扩展版TM机器，从转子共振频率和转子 轨道形状的角度研究了支撑油膜轴承的转子轴特性。实验结果表明：轴承类型对转子自然频率的影响不能忽略；此外，对油膜轴承和滚动轴承来说，转子轨道显示了完全不同的形状。 1.实验装置 SpectraQuest公司研发了新型仿真器——机械故障仿真器-精简延展版TM，如图1所示。在研究由油液润滑滑动轴承支撑的转子动态特性方面是一个特别创新工具。机械故障仿真器-精简扩展版上装备有SpectraQuest公司的润滑油泵，以此来驱动润滑油液；另外，在不影响工厂生产或利润情况下，它对于研究常见机械故障特性来说是一个非常得力的工具。 本实验采用新型仿真器，针对油膜轴承和滚动轴承支撑的转子，研究共振条件下转子系统的动态特性。采用四种方法激发机械故障仿真器-精简扩展版TM的转子常态。 1.改变轴上的盘数量或负载数量 2.改变轴上的盘的位置 3.改变在转子甲板上的轴承座位置 图1. 机械故障仿真器精简-扩展版 在共振测试中，尽量平衡速度和振动。如果失衡太多，或者失衡处在特定模式下的最大振动幅值，电机控制器可能由于负载值太大被断电。然而为了产生共振需要一定数量的失衡。因此，需要有一种大到足以激发共振，但不要切断电动机电源的失衡。由经验法则得知，为了在失衡中达到某种平衡，就低速共振来说，失衡重量可以利用；对于高速共振来说，（第三模式）失衡重量不需要，因为由盘自身引发的盘失衡足以引起失衡。

检测系统的静态特性和动态特性

检测系统的静态特性和动态特性 检测系统的基本特性一般分为两类：静态特性和动态特性。这是因为被测参量的变化大致可分为两种情况，一种是被测参量基本不变或变化很缓慢的情况，即所谓“准静态量”。此时，可用检测系统的一系列静态参数（静态特性）来对这类“准静态量”的测量结果进行表示、分析和处理。另一种是被测参量变化很快的情况，它必然要求检测系统的响应更为迅速，此时，应用检测系统的一系列动态参数（动态特性）来对这类“动态量”测量结果进行表示、分析和处理。 研究和分析检测系统的基本特性，主要有以下三个方面的用途。 第一，通过检测系统的已知基本特性，由测量结果推知被测参量的准确值；这也是检测系统对被测参量进行通常的测量过程。 第二，对多环节构成的较复杂的检测系统进行测量结果及（综合）不确定度的分析，即根据该检测系统各组成环节的已知基本特性，按照已知输入信号的流向，逐级推断和分析各环节输出信号及其不确定度。 第三，根据测量得到的（输出）结果和已知输入信号，推断和分析出检测系统的基本特性。这主要用于该检测系统

的设计、研制和改进、优化，以及对无法获得更好性能的同类检测系统和未完全达到所需测量精度的重要检测项目进行深入分析、研究。 通常把被测参量作为检测系统的输入（亦称为激励）信号，而把检测系统的输出信号称为响应。由此，我们就可以把整个检测系统看成一个信息通道来进行分析。理想的信息通道应能不失真地传输各种激励信号。通过对检测系统在各种激励信号下的响应的分析，可以推断、评价该检测系统的基本特性与主要技术指标。 一般情况下，检测系统的静态特性与动态特性是相互关联的，检测系统的静态特性也会影响到动态条件下的测量。但为叙述方便和使问题简化，便于分析讨论，通常把静态特性与动态特性分开讨论，把造成动态误差的非线性因素作为静态特性处理，而在列运动方程时，忽略非线性因素，简化为线性微分方程。这样可使许多非常复杂的非线性工程测量问题大大简化，虽然会因此而增加一定的误差，但是绝大多数情况下此项误差与测量结果中含有的其他误差相比都是可以忽略的。

端面波对液体静压止推轴承静态特性的影响

２０１８年８月第４３卷第８期润滑与密封ＬＵＢＲＩＣＡＴＩＯＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＡｕｇ．２０１８Ｖｏｌ．４３Ｎｏ．８ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５４－０１５０．２０１８．０８．００８ ?基金项目：山东省重点研发计划项目（２０１７ＣＸＧＣ０８０３）；国家自然科学基金项目（５１３７５２７５）． 收稿日期：２０１７－０９－０６；修回日期：２０１８－０５－２２ 作者简介：张磊（１９８４ ），男，硕士研究生，研究方向为滑动 轴承结构设计与性能分析．Ｅ?ｍａｉｌ：９９１３０７５８３＠ｑｑ．ｃｏｍ． 通信作者：路长厚（１９６０ ），男，博士，教授，研究方向为机电系统检测二诊断与控制．Ｅ?ｍａｉｌ：ｌｕｃｈｈ＠ｓｄｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．端面波对液体静压止推轴承静态特性的影响? 张 磊 路长厚 陈淑江 马金奎（山东大学机械工程学院 山东济南２５００６１） 摘要：由于加工误差的存在，轴承端面不可避免存在轴向跳动三为研究轴向跳动周期二幅值和相位对静压止推轴 承性能的影响，仅考虑占主导地位的基频谐波跳动，将其纳入封油面间隙变化方程，通过构建止推轴承端面模型，模拟封油面间隙变化情况；采用有限差分法求解极坐标系下的雷诺方程，获得封油面上的压力分布，分析讨论了端面基波的周期二幅值和相位对静压止推轴承静态特性的影响三结果表明，当轴承结构参数不变时，随着转速提高，流量二 承载力和动压比均随之增加，而静压腔压力则减小三相同转速时，随周期增大，流量减小，静压腔压力和承载力增加，动压比先增大后减小；随幅值增大，流量和动压比增大，静压腔压力和承载力减小；随相位增加，流量先增大后减小再增大，静压腔压力先减小后增大再减小，承载力和动压比先减小后增大三 关键词：静压止推轴承；端面波跳动；静态特性 中图分类号：ＴＨ１１７．２ 文献标志码：Ａ 文章编号：０２５４－０１５０（２０１８）０８－０４６－０８ ＥｆｆｅｃｔｏｎＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆＨｙｄｒｏｓｔａｔｉｃＴｈｒｕｓｔＢｅａｒｉｎｇＩｎｆｌｕｅｎｃｅｄｂｙＥｎｄＰｌａｎｅＷａｖｅ ＺＨＡＮＧＬｅｉ ＬＵＣｈａｎｇｈｏｕ ＣＨＥＮＳｈｕｊｉａｎｇ ＭＡＪｉｎｋｕｉ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈｉｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＪｉｎａｎＳｈａｎｄｏｎｇ２５００６１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｕｅｔｏｔｈｅｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆｍａｃｈｉｎｉｎｇｅｒｒｏｒｓ，ｔｈｅａｘｉａｌｒｕｎｏｕｔｅｘｉｓｔｓｉｎｅｖｉｔａｂｌｙｉｎｔｈｅｅｎｄｐｌａｎｅｏｆｔｈｅｂｅａｒｉｎｇ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｃｙｃｌｅ，ａｍｐｌｉｔｕｄｅａｎｄｐｈａｓｅｏｆａｘｉａｌｒｕｎｏｕｔｏｎｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃｔｈｒｕｓｔｂｅａｒ?ｉｎｇ，ｂｙｏｎｌｙｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｄｏｍｉｎａｎｔｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙｈａｒｍｏｎｉｃｂｅａｔｉｎｇａｎｄｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇｉｔｉｎｔｏｔｈｅｇａｐｃｈａｎｇｅｅｑｕａ?ｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｓｅａｌｉｎｇｓｕｒｆａｃｅ，ｔｈｅｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｔｈｒｕｓｔｂｅａｒｉｎｇｅｎｄｐｌａｎｅｗａｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ，ｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｏｉｌｆｉｌｍｔｈｉｃｋ?ｎｅｓｓｗａｓｓｉｍｕｌａｔｅｄｉｎｔｈｅｓｅａｌｉｎｇｓｕｒｆａｃｅ．ＴｈｅＲｅｙｎｏｌｄｓｅｑｕａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｐｏｌａｒｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓｙｓｔｅｍｗａｓｓｏｌｖｅｄｂｙｔｈｅｆｉｎｉｔｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｎｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｓｅａｌｉｎｇｓｕｒｆａｃｅｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ，ａｎｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｃｙｃｌｅ，ａｍ?ｐｌｉｔｕｄｅａｎｄｐｈａｓｅｏｆｔｈｅｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｗａｖｅｏｎｔｈｅｓｔａｔｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｔｈｒｕｓｔｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃｂｅａｒｉｎｇｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ，ｗｈｅｎｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｒｅｍａｉｎｃｏｎｓｔａｎｔ，ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｔｈｅｒｏｔａｔｉｏｎａｌｓｐｅｅｄ，ｔｈｅｆｌｏｗｒａｔｅ，ｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅｒａｔｉｏａｒｅｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｔｈｅｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃｃｈａｍｂｅｒｉｓｄｅｃｒｅａｓｅｄ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｒｏｔａｔｉｏｎａｌｓｐｅｅｄ，ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｔｈｅｃｙｃｌｅ，ｔｈｅｆｌｏｗｒａｔｅｉｓｄｅｃｒｅａｓｅｄ，ｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｔｈｅｈｙ?ｄｒｏｓｔａｔｉｃｃｈａｍｂｅｒａｎｄｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙａｒｅｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ａｎｄｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅｒａｔｉｏｉｓｆｉｒｓｔｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｄａｎｄｔｈｅｎｄｅｃｒｅａｓｅｄ；ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｔｈｅａｍｐｌｉｔｕｄｅｓ，ｔｈｅｆｌｏｗｒａｔｅａｎｄｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅｒａｔｉｏａｒｅｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｔｈｅｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃｃｈａｍｂｅｒａｎｄｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙａｒｅｄｅｃｒｅａｓｅｄ；ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｔｈｅｐｈａｓｅ，ｔｈｅｆｌｏｗｒａｔｅｉｓｄｅｃｒｅａｓｅｄａｆｔｅｒｔｈｅｆｉｒｓｔｉｎｃｒｅａｓｅａｎｄｔｈｅｎｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｔｈｅｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃｃｈａｍｂｅｒｉｓｉｎｃｒｅａｓｅｄａｆｔｅｒｔｈｅｆｉｒｓｔｒｅｄｕｃｅａｎｄｔｈｅｎｄｅｃｒｅａｓｅｄ，ｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｄｙｎａｍｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅｒａｔｉｏａｒｅｄｅｃｒｅａｓｅｄａｆｔｅｒｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃｔｈｒｕｓｔｂｅａｒｉｎｇ；ｅｎｄｐｌａｎｅｗａｖｅｂｅａｔｉｎｇ；ｓｔａｔｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ 在机械加工领域，液体静压止推轴承应用广泛，它是加工设备的关键部件之一，其性能对加工成品的质量有着重要影响三因此，研究静压止推轴承的性能有着重要意义［１］三ＯＳＭＡＮ等［２］分析了油腔的尺寸和位置对静压推力轴承性能的影响三李忠等人［３］分析了推力轴承的瓦张角二瓦宽二瓦内径二载荷二转速二进油边温度对润滑性能的影响并提出了改进意见三万方数据

自补偿液体静压轴承静动态特性有限元分析

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/df16553655.html, 自补偿液体静压轴承静/动态特性有限元分析 作者：佐晓波尹自强王建敏李圣怡 来源：《湖南大学学报·自然科学版》2014年第01期 摘要：对一种新型的自补偿双锥面液体静压轴承进行了理论和实验研究.介绍了自补偿双锥面液体静压轴承结构与工作原理，采用小扰动法建立了其润滑油膜的理论模型，自补偿节流公式中计入了转子移动对节流间隙的影响.采用有限元方法求解了轴承的承载力、流量、刚度和阻尼系数，通过对承载力的测试验证了模型的可行性.结果表明：自补偿双锥面液体静压轴承比同条件下固定节流静压轴承的径向承载力高，且其在较小载荷下工作时具有较高刚度. 关键词：液体静压轴承；自补偿；静态特性；动态特性；有限元；小扰动方法 中图分类号：TH133.3 文献标识码：A 液体静压轴承具有承载力大，刚度高，阻尼特性好和磨损小等一系列优点，在精密机床主轴、导轨和转台等基础设备中有着广泛的应用.节流器对静压轴承的静、动态性能具有重要影响.常用的轴承节流器包括小孔、毛细管、狭缝等固定节流器和薄膜等可变节流器，其在现有文献中有较深入的研究.Chen等[1]对毛细管节流静压轴承性能进行了理论研究，郭力等[2]则对毛细管节流的大型动静压轴承进行了实验研究， Chen等[3]以及 Nicodemus和Sharma[4]研究 了小孔节流静压轴承性能，结果均表明节流参数的选择对轴承性能具有重要影响.Sharma等[5]研究了狭缝节流轴颈轴承，指出其失稳速度比毛细管和小孔节流轴承高.郭力等[6]则提出一种圆隙缝节流静压轴承，计算表明其性能优于传统狭缝节流轴承.Singh等[7]和Brecher等[8]研究了薄膜节流多腔静压轴承的特性.Gao等[9-10]分析了一种采用PM流量控制器的新型薄膜节流静压轴承的静态和动态特性.以上类型轴承，节流器的设计、制造往往较为复杂.自补偿节流轴承不使用节流器，采用自身结构实现节流，其性能介于固定节流和薄膜节流之间.夏恒青[11]和王瑜[12]分别对自补偿液体静压轴颈轴承的节流腔结构和动态性能进行了研究.Kane等[13]将节流间隙与承载间隙设计成呈角度相交的两段，制造了一种适用于转台的自补偿静压轴承.现有文献中对自补偿轴承的报道相对较少.本文设计了一种新型的自补偿液体静压轴承，采用小扰动理论建立了轴承计算模型，并采用有限元法计算了其静、动态特性. 1自补偿静压轴承结构及其节流原理 轴承结构示意图如图1（a）所示.轴承采用双锥面形式，主轴由两个圆锥零件和一个连接块组装而成，定子上安装节流环，由节流环的外表面与转子相应配合表面形成的间隙实现润滑油的节流，因不采用传统形式的节流器，所以称为自补偿静压轴承.图1（b）所示为轴承实物

大型可倾瓦轴承瓦块数目对轴承静动特性的影响分析

收稿日期：２０１６－０５－３１ 　基金项目：本文得到国家自然科学基金项目“通流力与小间隙力耦合高参数转子系统多学科协同设计建模与深知识获取研究”项目（编号： ５１４０５３８５）资助。 　作者简介：席文奎（１９８２－），男，博士，讲师。主要从事转子动力学、润滑理论、轴承计算与现代设计等方面的研究。大型可倾瓦轴承瓦块数目对轴承 静动特性的影响分析 席文奎１，冯永志２，魏航信１，武通海３ （１西安石油大学机械工程学院，西安７１００６５；２哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，哈尔滨１５００４６； ３西安交通大学现代设计与转子轴承系统教育部重点实验室，西安７１００４９） 摘要：借鉴国内外大型可倾瓦轴承设计技术特点，围绕实际大型可倾瓦轴承设计过程中急需解决的轴承温升、承载 力与稳定性的设计难点与耦合问题，采用流固热耦合模型和多场分析技术，对不同瓦块数目变化下可倾瓦轴承的 温度场、压力场、最小油膜厚度以及刚度、阻尼等静动特性进行计算分析，结果表明：块数目增加，可倾瓦轴承最大 油膜压力和最高温度略有增加，最小有油膜厚度明显减小，导致轴承承载能力明显下降，但轴承刚度、阻尼明显增 大，这对提高稳定性有利，实际中可倾瓦轴承瓦块数目的确定应根据设计要求和工况条件进行具体分析。 关键词：可倾瓦轴承；瓦块数目；温度；压力；油膜厚度；刚度；阻尼 分类号：ＴＫ２６３．６＋ ４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－５８８４（２０１６）０４－０２４１－０４ＴｈｅＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＴｉｌｔｉｎｇ－ＰａｄＮｕｍｂｅｒｏｎＳｔａｔｉｃａｎｄＤｙｎａｍｉｃＣｈａｒａｃｔｅｒｓｏｆＬａｒｇｅＳｃａｌｅＴｉｌｔｉｎｇ－ＰａｄＢｅａｒｉｎｇ ＸＩＷｅｎ－ｋｕｉ１，ＦＥＮＧＹｏｎｇ－ｚｈｉ２，ＷＥＩＨａｎｇ－ｘｉｎ１，ＷＵＴｏｎｇ－ｈａｉ３（１ＳｃｈｏｏｌｏＦＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎＳｈｉｙｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００６５，Ｃｈｉｎａ； ２ＨａｒｂｉｎＴｕｒｂｉｎｅＣｏｍｐａｎｙＬｉｍｉｔｅｄ，Ｈａｒｂｉｎ１５００４６，Ｃｈｉｎａ；３ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎＭｉｎｉｓｔｒｙｆｏｒＭｏｄｅｒｎＤｅｓｉｇｎａｎｄＲｏｔｏｒ－ＢｅａｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍ，Ｘｉ’ａｎＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００４９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｔｉｌｔｉｎｇｐａｄｂｅａｒｉｎｇｓａｒｅｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｍｕｌｔｉｐｌｅｆｉｅｌｄｏｆｈｉｇｈｐａｒａｍｅｔｅｒｒｏｔｏｒｓｙｓｔｅｍｄｕｅｔｏｉｔｓｈｉｇｈｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ａｄａｐｔｉｖｅａｂｉｌｉｔｙｆｏｒｒｏｔｏｒｍｉｓａｌｉｇｎｍｅｎｔａｎｄｌｏａｄｃｈａｎｇｅ．Ｏｗｉｎｇｔｏｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｆｉｅｌｄｓａｎｄｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｍａｊｏｒｃｏｍｐａｎｉｅｓｈａｖｅｆｏｒｍｅｄｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｆｅａｔｕｒｅｓｉｎｔｈｅｃｏｕｒｓｅｏｆｔｈｅｔｉｌｔｉｎｇｐａｄｂｅａｒｉｎｇｄｅｓｉｇｎａｎｄｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｏｆｈｉｇｈｐｏｗｅｒｕｎｉｔｓ，ｗｈｉｃｈｍａｄｅｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｏｆｐａｄ（Ｔｉｌｔｉｎｇ－ｐａｄ）ｎｕｍｂｅｒａｎｄｎｏｕｎｉｆｉｅｄｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅａｎｄｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｏｆｔｈｅｌａｗｉｎｔｈｉｓｉｎｄｕｓｔｒｙ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｆｉｅｌｄ，ｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍｏｉｌｆｉｌｍｔｈｉｃｋｎｅｓｓａｎｄｔｈｅｓｔｉｆｆｎｅｓｓａｎｄｄａｍｐｉｎｇｏｆｏｉｌｆｉｌｍｏｆｔｉｌｔｉｎｇｐａｄｂｅａｒｉｎｇ，ｕｓｉｎｇｔｈｅｆｌｏｗｓｏｌｉｄｈｅａｔｃｏｕｐｌｉｎｇｍｏｄｅｌａｎｄｍｕｌｔｉｆｉｅｌｄａｎａｌｙｓｉｓｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，ｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｕｎｄｅｒｔｈｅｃｈａｎｇｅｉｎｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｔｉｌｅｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｔｉｌｅｓ，ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｏｉｌｆｉｌｍｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｉｌｔｉｎｇｐａｄｂｅａｒｉｎｇｉｎｃｒｅａｓｅｄｓｌｉｇｈｔｌｙ．Ｏｎｔｈｅｃｏｎｔｒａｒｙ，ｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍｏｉｌｆｉｌｍｔｈｉｃｋｎｅｓｓｄｅｃｒｅａｓｅｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ，ｗｈｉｃｈｒｅｓｕｌｔｓｉｎｔｈｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｅｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｔｈｅｌａｒｇｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｓｔｉｆｆｎｅｓｓａｎｄｄａｍｐｉｎｇｏｆｔｈｅｂｅａｒｉｎｇ．Ｔｈａｔｉｓｆａｖｏｒａｂｌｅｆｏｒｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｉｔｃａｎｂｅａｌｓｏｃｏｎｃｌｕｄｅｔｈａｔｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎａｂｏｕｔｔｈｅｐａｄｎｕｍｂｅｒｏｆｔｈｅｔｉｌｔｉｎｇｐａｄｂｅａｒｉｎｇｉｎｔｈｅｐｒａｃｔｉｃｅｓｈｏｕｌｄｂｅａｎａｌｙｚｅｄｓｐｅｃｉｆｉｃａｌｌｙａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｄｅｓｉｇｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｎｄｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｔｉｌｔｉｎｇ－ｐａｄｎｕｍｂｅｒ；ｔｉｌｔｉｎｇ－ｐａｄｂｅａｒｉｎｇ；ｐｒｅｓｓｕｒｅ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ｓｔａｂｉｌｉｔｙ；ｓｔｉｆｆｎｅｓｓａｎｄｄａｍｐｉｎｇ ０　前　言可倾瓦轴承具有稳定性高、对转子不对中及载荷变化“自适应”等优点，在火力发电、核电等领域大型机组中普遍采用［１］，但在实际运行过程中不同程度地出现过温度过高、振动超标、承载能力不足等问题，在高速重载工况尤为突出［２］。 目前可倾瓦轴承主要应用在高速轻载的场合，这源于对 径向滑动轴承静动特性规律的传统认识：可倾瓦轴承与固定 瓦轴承相比（圆轴承或椭圆轴承）稳定性比好，但油膜承载能 力却不如固定瓦轴承。但近年来某些引进大型机组在高速 重载工况也使用了可倾瓦轴承技术方案，如引进型ＧＥ重型 燃机可倾瓦轴承［３］，这打破了对于可倾瓦轴承的传统认识。 在高速重载场合，如何在保证稳定性前提下有效解决轴承温 升和承载能力问题是大型可倾瓦轴承设计、制造的关键所第５８卷第４期 汽　轮　机　技　术Ｖｏｌ．５８Ｎｏ．４２０１６年８月ＴＵＲＢＩＮＥＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡｕｇ．２０１６

轴承组件动态特性研究

!试验与分析" 轴承组件动态特性研究 姜!维"，#，李红涛$，梁!波#，邓四二"，李!亮"，杨!勇%（"!河南科技大学!机电工程学院，河南!洛阳!%&"’’#；$!空军驻洛阳地区军代表室，河南!洛阳!%&"’#(； #!洛阳轴承研究所，河南!洛阳!%&"’#(；%!南京精正轴承有限公司，南京!$"’’’%） 摘要：在轴承组件系统动力学分析的基础上，建立了轴承组件系统动态响应分析数学模型，运用子空间算法和)*+,-./算法，在各种工况下对轴承组件进行了动态响应分析和频谱分析，并进行了试验验证。试验结果表明，所建立的轴承组件动态特性分析模型是正确的和可行的。 关键词：滚动轴承；组件；动态响应；非线性；有限元分析；频谱分析 中图分类号：01"##2##；034’5!!文献标志码：6!!!文章编号："’’’7#&5$（$’’&）’$7’’"(7’% !!卫星动量轮是卫星姿控系统的关键执行部件，而轴承组件是动量轮的核心部件，它的工作动态特性及可靠性直接影响到整个卫星控制精度与寿命，因此动量轮轴承组件动态特性研究显得非常重要。动量轮轴承组件主要由支承轴、轴承、碟形弹簧、轴承座等零件组成，在进行轴承组件动态分析时，牵涉到零件之间的接触和摩擦接触等问题［"］，使得卫星动量轮轴承组件系统呈现非线性［$］。本文在轴承组件系统动力学分析的基础上，利用有限元建立了轴承组件系统动态响应分析数学模型，运用子空间算法和)*+,-./算法，对轴承组件的动态特性进行分析和试验验证，提出的分析方法为动量轮轴承组件结构优化设计奠定了基础。 "!轴承组件动态分析模型 "!"!建模分析 由于轴承组件结构具有严格的轴对称、边界轴对称以及材料轴对称特点，因此轴承组件采用轴对称柱坐标系建立实体模型。建立模型时须考虑以下几点： !轴承组件竖直放置时，只考虑水平和竖直两方向上的运动位移。 "动态问题不考虑应力集中，划分网格时采用较少、均匀和稀疏网格进行离散，并且以轴承座轴向约束作为模型边界条件，从而建立结构的整体模型。 收稿日期：$’’57’(7"$；修回日期：$’’57"$7"% 作者简介：姜!维，男，硕士研究生，洛阳轴研科技股份有限公司特种轴承开发部工程师。 #轴承组件系统属于刚性连接。 $碟形弹簧当作约束边界条件，只有竖直方向上的位移。 %对角接触球轴承的球，采用有限元杆单元等效简化，并考虑摩擦、摩擦力矩和保持架的阻力。 &在动态响应分析中，第一阶模态起主要作用。 "!$!轴承组件系统动力学方程 轴承组件动力学方程可表示为： ［!］｛"#｝8［$］｛%#｝8［&］｛#｝9｛’ : ｝（"）式中：［!］为总质量矩阵；［$］为总阻尼矩阵；［&］ 为总刚度矩阵；｛#｝为位移向量矩阵；｛’ : ｝为载荷向量矩阵。 轴承组件在振动过程中，由于材料的内摩擦、支承与结构之间的摩擦等因素，发生机械能耗损即阻尼。考虑轴承组件的材料性质比较均匀，采用;-<=*>?@阻尼［#］ ［$］9!［!］8"［&］（$）式中：!和"为适当的常数。 "!$!"!轴承组件系统的固有频率 固有频率与外载无关，是由轴承组件系统自身特性决定的，因此可通过无阻尼自由振动方程来计算轴承组件系统的固有频率，即（"）式变为［!］｛"#｝8［&］｛#｝9’（#）由（#）式可求出轴承组件系统的固有频率。"!$!$!轴承组件系统动力学建模中的接触问题!在轴承组件系统中，轴承和轴承座的接触和摩擦特性呈非线性，其非线性表现为分离和粘结两种接触状态的转化。在建模分析时，采用有 ABB)"’’’7#&5$ C)%"7""%4D01! 轴承!$’’&年$期 6*-.>E?$’’&，)F2$ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"(7$$ 万方数据

仪表的特性有静态特性和动态特性

仪表的特性有静态特性和动态特性 仪表的特性有静态特性和动态特性之分，它们所描述的是仪表的输出变量与输入变呈之间的对应关系。当输人变量处于稳定状态时，仪表的输出与翰人之间的关系称为睁态特性。这里仅介绍几个主要的静态特性指标。至于仪表的动态特性，因篇幅所限不予介绍，感兴趣的读者请参阅有关专著。 1.灵敏度 灵饭度是指仪表或装置在到达稳态后，输出增量与输人增量之比，即K=△Y/△X式中K —灵教度，△Y—输出变量y的增量，△X—输人变量x的增量。 对于带有指针和标度盘的仪表，灵敏度亦可直观地理解为单位输入变量所引起的指针偏转角度或位移盈。 当仪表的“输出一输入”关系为线性时，其灵放度K为一常数。反之，当仪表具有非线性特性时，其灵敏度将随着输入变量的变化而改变。 2线性度 一般说来，总是希望侧贴式液位开关具有线性特性，亦即其特性曲线最好为直线。但是，在对仪表进行校准时人们常常发现，那些理论上应具有线性特性的仪表，由于各种因素的影响，其实际特性曲线往往偏离了理论上的规定特性曲线(直线)。在高频红外碳硫分析仪检测技术中，采用线性度这一概念来描述仪表的校准曲线与规定直线之问的吻合程度。校准曲线与规定直线之间最大偏差的绝对值称为线性度误差，它表征线性度的大小。 3.回差 在外界条件不变的情况下，当输入变量上升(从小增大)和下降(从大减小)时，仪表对于同一输入所给出的两相应输出值不相等，二者(在全行程范围内)的最大差值即为回差，通常以输出量程的百分数表示回差是由于仪表内有吸收能量的元件(如弹性元件、磁化元件等)、机械结构中有间隙以及运动系统的魔擦等原因所造成的。 4.漂移 所谓漂移，指的是在一段时间内，仪表的输人一愉出关系所出现的非所期望的逐渐变化，这种变化不是由于外界影响而产生的，通常是由于在线微波水分仪弹性元件的时效、电子元件的老化等原因所造成的。 在规定的参比工作条件下，对一个恒定的输入在规定时间内的输出变化，称为“点漂”。 发生在仪表测量范围下限值七的点漂，称为始点漂移。当下限值为零时的始点漂移又称为零点漂移，简称零漂。 5重复性 在同一工作条件下，对同一输入值按同一方向连续多次测量时，所得输出值之间的相互一致程度称为重复性。 仪器仪表的重复性用全测量范围内的各输入值所测得的最大重复性误差来确定。所谓重复性误差，指的是对于高频红外碳硫分析仪全范围行程、在同一工作条件下、从同方向对同一输人值进行多次连续测量时，所获得的输出值的两个极限值之间的代数差或均方根误差。重复性误差通常以量程的百分数表示，它应不包括回差或漂移。

单油楔双向润滑槽滑动轴承静动态特性研究

工程硕士学位论文 目录 摘要................................................................ I Abstract............................................................ I I 插图索引........................................................... I V 附表索引............................................................ V 第1章绪论 . (1) 1.1 课题研究背景及意义 (1) 1.1.1 课题研究背景 (1) 1.1.2 课题研究意义 (1) 1.2 国内外研究现状 (2) 1.2.1 滑动轴承发展 (2) 1.2.2 流体动压润滑理论研究现状 (2) 1.2.3 计算流体力学的发展与基本原理 (5) 1.2.4 滑动轴承中空化现象 (7) 1.2.5 滑动轴承结构研究现状 (9) 1.3 本文主要研究内容 (10) 第2章计算模型概述 (11) 2.1 引言 (11) 2.2 基本方程 (11) 2.2.1 质量守恒方程 (11) 2.2.2 动量守恒方程 (11) 2.2.3 能量守恒方程 (11) 2.3 空化模型 (12) 2.3.1 Singhal et al.空化模型 (13) 2.3.2 Zwart-Gerber-Belamri空化模型 (14) 2.3.3 Schneer and Sauer空化模型 (14) 2.4 湍流模型 (14) 2.4.1 FLUENT中湍流模型概述 (15) 2.5 近壁面处理 (16) 2.5.1 壁面函数法 (17) 2.5.2 低Re数k?ε模型法 (18) 2.6 流体粘温特性方程 (18) 2.7 求解离散方程算法简介 (19)

什么是汽轮机调节系统的静态特性和动态特性

1.什么是汽轮机调节系统的静态特性和动态特性? 答：调节系统的工作特性有两种，即动态特性和静态特性。在稳定工况下，汽轮机的功率和转速之间的关系即为调节系统的静态特性。从一个稳定工况过渡到另一个稳定工况的过渡过程的特性叫做调节系统的动态特性，是指在过渡过程中机组的功率、转速、调节汽门的开度等参数随时间的变化规律。 2.汽封的作用是什么?轴封的作用是什么? 答：为了避免动、静部件之间的碰撞，必须留有适当的间隙，这些间隙的存在势必导致漏汽，为此必须加装密封装置----汽封。根据汽封在汽轮机中所处位置可分为：轴端汽封(简称轴封)、隔板汽封和围带汽封(通流部分汽封)三类。 轴封是汽封的一种。汽轮机轴封的作用是阻止汽缸内的蒸汽向外漏泄，低压缸排汽侧轴封是防止外界空气漏入汽缸。 3.低油压保护装置的作用是什么? 答：润滑油油压过低，将导致润滑油膜破坏，不但要损坏轴瓦。而且能造成动静之间摩擦等恶性事故，因此，在汽轮机的油系统中都装有润滑油低油压保护装置。 低油压保护装置一般具备以下作用： ⑴润滑油压低于正常要求数值时，首先发出信号，提醒运行人员注意并及时采取措施。 ⑵油压继续下降至某数值时，自动投入辅助油泵(交流、直流油泵)，以提高油压。 ⑶辅助油泵起动后，油压仍继续下跌到某一数值应掉闸停机，再低时并停止盘车。 当汽轮机主油泵出口油压过低时，将危及调节及保护系统的工作，一般当该油压低至某一数值时，高压辅助油泵(调速油泵)自起动投入运行，以维持汽轮机的正常运行。 4.直流锅炉有何优缺点? 答：直流锅炉与自然循环锅炉相比主要优点是： (1)原则上它可适用于任何压力，但从水动力稳定性考虑，一般在高压以上(更多是超高压以上)才采用。 (2)节省钢材。它没有汽包、并可采用小直径蒸发管，使钢材消耗量明显下降。 (3)锅炉启、停时间短。它没有厚壁的汽包，在启、停时，需要加热、冷却的时间短．从而缩短了启、停时间。 (4)制造、运输、安装方便。 (5)受热面布置灵活。工质在管内强制流动．有利于传热及适合炉膛形状而灵活布置。

基于ANSYS的某型压力容器静态与动态特性分析

第33卷第3期2 0 18年8月青岛大学学报（工程技术版）JOURNAL OF QINGDAO UNIVERSITY (E&T) Vol. 33 No. 3 Aug. 2 0 18文章编号 # 1006 - 9798(2018)03 -0120 - 05; DO * 10.13306/1 1006 - 9798.2018.03.022 基于ANSYS 的某型压力容器静态与动态特性分析 黄妮，戴作强 (青岛大学机电工程学院，山东青岛266071) 摘要：针对压力容器容易发生强度失效和稳定失效等问题，本文基于A N S Y S 软件对某型压力容 器的静态与动态特性进行研究，获取了其应力集中危险位置。在三维建模软件S o lid W o rk s 中，建 立压力容器的三维几何模型，使用自由边划分中面进行网格划分，并给出了载荷及边界条件，将前 处理完成的压力容器模型以c d b 格式导人A N S Y S 软件中进行求解，并在空罐状态下对压力容器 进行动力学特性分析。分析结果表明，该压力容器的静强度具有一定的余量，不会发生强度失效； 在空罐状态下，压力容器筒体和封头容易发生共振，可以在筒体位置适当增加阻尼和约朿，以加强 其稳定性，或者在振型最大处增大厚度以提高刚度，防止和避免共振带来的危害。该研究保障了压 力容器在操作工况下安全可靠。 关键词：压力容器；A N S Y S #静强度分析；模态分析 中图分类号：T H 49 文献标识码：A 压力容器是化工生产中极为重要的一类储运设备[1]，随着存储介质质量和种类的变化，压力容器产生失效事 故的可能性在不断增加，所以对压力容器进行静态和动态特性研究，分析其结构可靠性具有重要意义。近年来， 对压力容器可靠性的研究有许多。郑云虎等人）]采用静强度和模态分析结合的方法，对立式圆柱薄壁容器的振 动特性进行了研究，获得了压力容器的强度和刚度薄弱位置；张自斌等人）]对压力容器的宏观力学响应进行了分 析，并作出应力安全评定，同时运用子模型技术对压力容器接管区域进行了更为精确的应力分析；赵积鹏等人）] 采用特征值屈曲分析方法，得出了压力容器屈曲模态形状和临界外压，提出了压力容器安全使用的临界条件；朱 国樑）]应用A N S Y S 分析了立式厚壁压力容器筒体与封头的应力分布特点，提出了优化措施；马言等人）]针对压 力容器分层缺陷的扩展问题，从动力学角度对压力容器进行模态分析，找到了分层缺陷扩展的原因。基于此，本 文从静态和动态两方面研究某型压力容器的静强度薄弱环节和抗振性能不足之处，根据有限元分析结果，对其进 行安全性能评价及动力学特性分析，保障压力容器在操作工况下安全可靠。该研究对分析压力容器的结构可靠 性具有重要意义，具有一定的实际应用价值。 1三维模型的建立 液体干燥器的容积约为51 m 3，由筒体、封头和裙座等组成。压力容器总长约为15 900 mm ,其中，筒体高度 10 BOOmm ,筒体前段厚度为26 mm ,筒体后段厚度为34 m m ,封头为标准椭圆形，其内径A =2 B O O mm ,两端封头厚度 为29. 62 m m ，裙座厚度为20 m m ，个地脚螺栓对称分布于裙座底端。压力容器材料为Q 345R ，材料性能如表1所示。 在三维建模软件S o lid W o rk s 中，建立压力容器三维几何模 型，压力容器三维图如图1所示。在有限元分析中，微小的结构 可能导致建模时间和计算量大幅增加，因此应抓住模型主要影 响因素，忽略其次要影响因素，对其进行简化处理78]。对该压力 容器焊缝、温度计热电偶口、露点仪口、放空口、公用工程口及小倒角等进行简化，压力容器简化模型如图2所示。2 有限元前处理2.1中面处理及网格划分 H y p e rM e sh 是一个高质量高效率的有限元前处理器，其强大的几何清理功能大大简化了对复杂几何进行仿收稿日期# 2017-12-10;修回日期# 2018 - 02 - 20 基金项目：黄妮（1994 -)，女，湖南常德人，硕士研究生，主要研究方向为电动汽车智能化动力集成技术。 作者筒介：戴作强（1962 -)，男，硕士，教授，主要研究方向为锂离子电池材料与系统。Email: daizuoqiangqdu@https://www.wendangku.net/doc/df16553655.html, 表1材料性能杨氏弹性密度/屈服极材泊松比模量/Pa k g /m 3限/ M P a Q 345R 2. 1X 1011 0.37 890345

滚动轴承的动态特性的实验研究

滚动轴承的动态特性的实验研究 摘要：研究了旋转条件下，不同参数对角接触球轴承的刚度和阻尼的影响。由于原油粘度的依赖性的特点，轴向和径向预紧力对轴承动态特性有最显著的影响作用。轴承部件的差温加热也可以是一个非常敏感的因素。由此得出结论：轴承和外壳之间的结合面对装配轴承总的动态特性有显著的影响作用。 关键字：轴承，动态，结合面，预载 一介绍 滚动轴承在大部分的旋转机械中是使用最广泛的部件之一。由于它们一直在轴和外壳之间的振动传输路径中，轴承的行为对设备的动态性能具有实质性的影响。描述这种行为的关键因素是轴承的刚度和响应阻尼。有关滚动轴承动态特性的知识有助于优化旋转机械的操作条件以使其增加可靠性和使用寿命，从而提高其经济效益。关于这一领域有很少的实验数据。Dareing和Johnson做过两个钢片连接处可用阻尼的相关实验。他们的实验工作指示在接触表面的接口存在数量相当可观的由润滑剂产生的阻尼，并且阻尼随着润滑剂粘度的增加而增加。Elsermants 等人摒弃径向和轴向轴承动态特性，但是他们提出一种试验方法来衡量一个圆锥滚子轴承的倾斜特性。他们的工作总结了倾斜刚度和倾斜阻尼随着轴向预紧力的增加而快速的增加并随着转速的增加而缓慢的减小。Walford和Stone等人测量了角接触球轴承的径向特性。结果显示随着轴向预紧力及润滑剂粘度的增加，刚度增加并且阻尼减小，尽管随着力幅值和激励频率的增加刚度会减小阻尼会增加。Kraus等人提出一种实验研究方法，在非对称转子试验台上增加两个深沟球轴承来研究在径向和轴向轴承阻尼中的速度、各种不同的预载荷以及轴承松动。实验显示阻尼随着速度的增加而增加，尽管预载荷与径向和轴向方向上的阻尼

自润滑轴承的特性及其应用

自润滑轴承的特性及其应用 【摘要】介绍了德国GLACLER公司设计制造的DEVA—BM的金相组织结构、自润滑特性和DEVA—BM的机械性能，及DEVA—BM在水力发电设备上的应用，描述了DEVA—BM轴承装配安装方法及使用寿命计算方法。 【摘要】DEVA—BM；金相组织；自润滑；安装方法；寿命计算 0 前言 在水力发电设备中，以往使用的尼龙轴承、铜瓦轴承自身的缺点较多。如纯尼龙轴承的吸水膨胀性，增加了尺寸的不稳定因素，出现抱轴等现象，给电站实际运行带来了隐患；铜瓦轴承需要干油润滑，造价较高，工艺复杂，不利于环保，承载能力低，挤压应力较高，只有加大本体部件的轴径尺寸，才能降低轴瓦的挤压应力，这样势必造成发电设备本体部件材料的浪费。随着我国加入WTO的步代加快，与外国公司的合作项目日趋增多，外国先进的自润滑产品进入我国市场，给我国的水力发电设备注入了新的活力。本文对德国GLACIER 公司研制的DEVA—BM材料的金相组织结构、自润滑特性、装配安装方法、实际应用及其使用寿命的估算方法等进行了分析探讨。 1 DEVA—BM材料的金相组织结构 DEVA—BM系列产品是采用先进的粉末冶金技术制造的，其产品的合金材料是将DEVA—BM合金的薄壁层烧结到钢基材上，DEVAMET－AL合金含有固体石墨润滑剂或使用二硫化钨等低摩擦的添加剂，均匀地弥散在整个青铜或铅青铜的金属基体内。为了保证有较低的摩擦系数，可以将石墨和聚四氟乙稀(PTFE)构成的20μm的薄膜施加到轴承的表面，这种由石墨和聚四氟乙稀(PTFE)构成的薄膜被称为磨合膜(见图1)，可有效地保证轴承有较低的摩擦系数。

图1SEVA—BM的金相组织结构 2 DEVA—BM的自润滑特性 DEVA—BM产品是利用其自身的干耐磨机理来工作的，其中固体润滑剂起着决定性的作用。众所周知，石墨本身是层状组织，其优点是材料内相邻分子间、层之间的层间抗剪强度低。 在DEVA—BM轴承开始运转时，DEVAMETAL合金出现磨损，此时石墨从轴承表面释放出来，通过配合端面的凹凸不平，机械地粘附在磨损处的接触表面，形成了坚固的低摩擦表面。依靠这个表面，DEVA—BM轴承得以继续工作，并且磨损率很低。当发生磨损时，所形成的石墨膜只要有任何损坏，将被DEVA—BM轴承中再次释放出来的固体润滑剂修补。DEVA—BM 就是通过这种干耐磨机理实现其自润滑特性的。 3 DEVA—BM合金的成分及其主要物理性能 DEVA—BM钢基材及衬材基体成分如表1所示。 表1 DEVA—BM钢基材及衬材基体万分 固体润滑剂质量w t)% 材料 钢基材 Cu Su Pb 衬材基体成分质量(w t)% C BMllCuSn8713/6E 不锈钢 87 13 6 铅青铜合金 不锈钢 BMll CuSnPb8213/8E 不锈钢 82 13 5 8 BMllCuSnPb8213/10pfE 不锈钢 82 13 5 10 BM30 CuSnPb8213/l0pf* 低碳钢 82 13 5 10 BMl0CuSnPb8213/10pfz 低碳钢 82 13 5 10 BMllCuSnPb8713/gP 不锈钢 87 13 9(9P)