基于LuGre模型的滾動活塞壓縮機滑片與滑槽摩擦特性研究.pdf

1、葉片式旋轉(zhuǎn)壓縮機以其體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單和動平衡性能好等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。然而，機械效率低、易磨損部件多等問題卻成了制約該類壓縮機發(fā)展的首要問題。因此，研究并且掌握其主要部件的運行規(guī)律、力學(xué)行為以及摩擦特性對提高整機效率、減小摩擦磨損、減振降噪、提高整機可靠性等都具有重要的現(xiàn)實意義。
　　本文以滾動活塞壓縮機滑片為研究對象，通過對其進行動力學(xué)建模與仿真，得到了滑片在一個工作周期內(nèi)所受氣體壓力、伸出長度、速度隨偏心輪

2、軸轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律?；谝陨弦?guī)律，對原有的LuGre摩擦模型進行修正，建立了滾動活塞壓縮機滑片與滑槽的LuGre摩擦模型;設(shè)計了一套能夠模擬變化氣體力的摩擦力測試系統(tǒng)，并分別搭建了測試系統(tǒng)的硬件平臺和軟件平臺。通過摩擦力測試系統(tǒng)測試得到不同速度下的摩擦力值及預(yù)滑移階段的摩擦力值，依據(jù)實驗測試數(shù)據(jù)，利用自適應(yīng)權(quán)重粒子群優(yōu)化算法辨識出LuGre摩擦模型的動態(tài)和靜態(tài)參數(shù)，獲得一種能夠表征滾動活塞壓縮機滑片周期性變化摩擦的LuGre摩擦模型，論文

3、還對模型的準確性進行了驗證。本文主要研究工作如下:
　　(1)對現(xiàn)有的幾種重要的動、靜摩擦模型進行分析，結(jié)合滾動活塞式壓縮機的工作特點、滑片的運動特性、力學(xué)特性以及Lugre摩擦模型的優(yōu)點，選用Lugre摩擦模型來描述滾動活塞壓縮機滑片與滑槽的摩擦特性。
　　(2)對滑片的運動規(guī)律及滑片的力學(xué)特性做了理論分析與仿真，為后續(xù)實驗提供理論依據(jù)。針對滑片在工作中的運動特點及其力學(xué)特點，對原有的LuGre摩擦模型進行修正，建立一種能

4、夠表征滑片與滑槽間周期性摩擦的LuGre摩擦模型。
　　(3)設(shè)計了一套能夠模擬變化氣體力的摩擦力測試系統(tǒng)，并詳細描述了測試系統(tǒng)組成及其測試原理。設(shè)計、加工并搭建了摩擦力測試系統(tǒng)硬件平臺。設(shè)計的軟件平臺實現(xiàn)了各種測試參數(shù)的選擇和設(shè)置以及數(shù)據(jù)的采集、實時顯示、濾波處理、回放、保存、錯誤提示等。
　　(4)對摩擦力測試中的躍動現(xiàn)象和重復(fù)性不佳等問題做了理論分析和實驗驗證，依據(jù)測試步驟測試得到滾動活塞壓縮機滑片摩擦力——速度曲線及