動(dòng)靜壓柔性鉸鏈可傾瓦軸承動(dòng)態(tài)特性與主動(dòng)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(shí)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(diǎn)易磨損，容易形成誤差累積，易產(chǎn)生軸瓦顫振等缺點(diǎn)。
　　動(dòng)靜壓軸承既有動(dòng)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(dòng)靜壓軸承結(jié)合在一起，以使其兼具兩者優(yōu)點(diǎn)，并證明了將靜壓引入可傾瓦軸承的可行性以及其相對(duì)于普通可傾瓦軸承和動(dòng)靜壓軸承的優(yōu)越性。但這些研究中軸承并沒(méi)有采用柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)，仍存在支點(diǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工裝配要求高的問(wèn)

2、題。
　　針對(duì)上述問(wèn)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(jìn)油孔，為靜壓腔供油。這樣就簡(jiǎn)化了支點(diǎn)結(jié)構(gòu)，克服了普通支點(diǎn)結(jié)構(gòu)的諸多缺點(diǎn)。本文將從軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(duì)軸心振動(dòng)的主動(dòng)控制等方面進(jìn)行研究，對(duì)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(jì)了該軸承的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了通過(guò)在柔性鉸鏈中加工進(jìn)油孔的方式

3、給軸承靜壓油腔供油。通過(guò)建立動(dòng)靜壓柔性鉸鏈可傾瓦軸承計(jì)算模型，給出了油膜厚度表達(dá)式及潤(rùn)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(jì)算了軸頸軸瓦平衡時(shí)的軸承靜態(tài)性能。對(duì)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(dòng)的計(jì)算模型。采用歐拉法計(jì)算了動(dòng)載荷作用下非線性軸心軌跡及軸瓦擺動(dòng)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(shí)的軸心軌跡瞬態(tài)特性，以及不平衡載荷作用時(shí)的軸心軌跡周期特性。分析比較了不同載荷對(duì)主要參數(shù)的影響。
　　最后針對(duì)軸頸受動(dòng)載荷時(shí)軸心發(fā)生的振動(dòng)做了主動(dòng)控制。通過(guò)主動(dòng)控制軸瓦的擺動(dòng)來(lái)改變油膜壓力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)軸頸振動(dòng)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(duì)軸心振動(dòng)主動(dòng)控制的實(shí)例，計(jì)算結(jié)果表明兩種控制方法均實(shí)現(xiàn)減小軸心振動(dòng)的