動靜壓柔性鉸鏈可傾瓦軸承動態(tài)特性與主動控制研究.pdf

1、柔性鉸鏈可傾瓦軸承不僅同普通可傾瓦軸承一樣有優(yōu)良穩(wěn)定性。同時可以克服普通可傾瓦軸承結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工裝配要求高，支點易磨損，容易形成誤差累積，易產(chǎn)生軸瓦顫振等缺點。
　　動靜壓軸承既有動壓性能也有靜壓性能，一些學(xué)者嘗試了將可傾瓦軸承和動靜壓軸承結(jié)合在一起，以使其兼具兩者優(yōu)點，并證明了將靜壓引入可傾瓦軸承的可行性以及其相對于普通可傾瓦軸承和動靜壓軸承的優(yōu)越性。但這些研究中軸承并沒有采用柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)，仍存在支點結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工裝配要求高的問

2、題。
　　針對上述問題，本文在柔性鉸鏈可傾瓦軸承的基礎(chǔ)上引入靜壓腔，研究了帶有靜壓腔的柔性鉸鏈可傾瓦軸承。在柔性鉸鏈中加工進油孔，為靜壓腔供油。這樣就簡化了支點結(jié)構(gòu)，克服了普通支點結(jié)構(gòu)的諸多缺點。本文將從軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計到軸承靜態(tài)特性分析，受載荷后軸心軌跡的響應(yīng)以及對軸心振動的主動控制等方面進行研究，對該類新型可傾瓦軸承的工程應(yīng)用提供了理論指導(dǎo)意義。主要內(nèi)容如下:
　　設(shè)計了該軸承的結(jié)構(gòu)，設(shè)計了通過在柔性鉸鏈中加工進油孔的方式

3、給軸承靜壓油腔供油。通過建立動靜壓柔性鉸鏈可傾瓦軸承計算模型，給出了油膜厚度表達式及潤滑雷諾方程。采用有限差分法，超松弛迭代法離散求解了雷諾方程，結(jié)合牛頓迭代法計算了軸頸軸瓦平衡時的軸承靜態(tài)性能。對比了不同偏心率、轉(zhuǎn)速和靜壓油腔尺寸的情況下軸承承載系數(shù)、流量系數(shù)、摩擦系數(shù)及功耗的變化，獲得了軸承在一定工況下的靜態(tài)性能參數(shù)。
　　建立了軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)軸心軌跡和軸瓦擺動的計算模型。采用歐拉法計算了動載荷作用下非線性軸心軌跡及軸瓦擺動位

4、移。分析了軸頸受階躍載荷、矩形脈沖載荷和三角脈沖載荷等非周期性載荷作用時的軸心軌跡瞬態(tài)特性，以及不平衡載荷作用時的軸心軌跡周期特性。分析比較了不同載荷對主要參數(shù)的影響。
　　最后針對軸頸受動載荷時軸心發(fā)生的振動做了主動控制。通過主動控制軸瓦的擺動來改變油膜壓力，進而實現(xiàn)對軸頸振動的抑制。給出了兩種控制方法，即基于預(yù)定軌跡的控制方法和基于反饋調(diào)節(jié)的控制方法。給出了對軸心振動主動控制的實例，計算結(jié)果表明兩種控制方法均實現(xiàn)減小軸心振動的