项目名称: 考虑制造误差的滑动轴承转子系统非线性动力学分析

项目编号: No.50865001

项目类型: 地区科学基金项目

立项/批准年度: 2009

项目学科: 数理科学和化学

项目作者: 徐武彬

作者单位: 广西科技大学

项目金额: 25万元

中文摘要: 滑动轴承转子广泛用于大型高速重载的旋转机械,但轴承转子系统也会出现失稳故障,并会导致系统损坏。从制造的角度来看,轴承转子系统的制造误差是不可避免的,这些误差包括其尺寸偏差和形状误差。虽然轴承转子系统制造误差的绝对尺寸很小,但是与轴承径向间隙相比,却足够大并对系统的运行性能产生显著影响。通过分析滑动轴承转子系统制造公差对其动力学特性的影响,工程技术人员可以在设计阶段合理地选择公差,或者确保存在一定量制造误差的系统的运行性能更趋近与理论上的预测值。本项目系统地研究了考虑制造误差时系统非线性动力学分析、建模和计算方法,引入制造领域的公差与极限的概念,提出了一系列新的无量纲参数来表征系统制造误差对滑动轴承转子系统动力学特性的影响。研究表明:在进行系统设计时,应尽量使系统的Sm在0.15到0.4之间,在此区间系统的制造误差对系统稳定性的影响几乎可以忽略不计;尽管转子的圆度误差可以提高系统的稳定性,但系统的无量纲圆度误差er应小于0.2,当er在0.2-0.4之间时,虽然可以提高系统的稳定性,但系统的高频次振动会加剧;当er>0.4时,轴承转子系统由于剧烈的振动几乎无法运行,因而应避免。

中文关键词: 滑动轴承转子系统;制造误差;动力学分析;Taguchi理论。

英文摘要: Hydrodynamic journal bearings are widely used to provide supports for very large, high speed, and heavily loaded rotating machinery, however, the operation of the journal bearing system is not always stable, which may result in the destruction of the machine. From a manufacturing viewpoint, the manufacturing tolerances of a journal bearing system are inevitable. These tolerances may include dimensional and geometric deviations. Although the absolute size of manufacturing tolerances of a journal bearing system is very small, when compared with the bearing clearance it is large enough to generate remarkable effects on system operating performance. To examine and understand the effect of manufacturing tolerances on dynamic characteristics of a hydrodynamic journal bearing system can help engineers to confidently choose reasonable tolerances at design stage or to enable the system with certain manufacturing tolerances to operate closer to the theoretical predictions. Therefore this project aims to present a theoretical solution to the system stability analysis based on a non-linear oil film model allowing for the manufacturing tolerances. The concepts of limit, tolerance and nominal dimension are introduced into the system analysis. A new dimensionless modified Sommerfeld number is proposed, several new parameters are identified to express the manufacturing tolerances and the effect of manufacturing tolerances on system stability in a proposed new stability map.This research indicates that the system should be designed to operate at Sm=0.15-0.4, here the effects of manufacturing tolerances on system stability are negligible. Although journal out-of-roundness may increase overall system stability, when dimensionless out-of-roundness is below er=0.2, there is little effect; between 0.2 to 0.4, stability is improved but vibration levels are high. Due to the excessive vibration amplitude, er >0.4 is, at present, inadvisable.

英文关键词: Hydrodynamic journal bearing system; Manufacturing tolerances; Dynamic analysis; Taguchi method.

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

【中科大】数值计算方法扩充课程,116页pdf
专知会员服务
80+阅读 · 2022年1月7日
专知会员服务
103+阅读 · 2021年8月23日
专知会员服务
34+阅读 · 2021年8月1日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年7月25日
专知会员服务
18+阅读 · 2021年6月29日
【2021新书】线性与矩阵代数导论,492页pdf阐述
专知会员服务
98+阅读 · 2021年5月24日
【干货书】深度学习架构: 一种数学方法,768页pdf
专知会员服务
189+阅读 · 2021年5月15日
专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月2日
从最小二乘法到卡尔曼滤波
PaperWeekly
1+阅读 · 2021年12月22日
流程工业数字孪生关键技术探讨
专知
1+阅读 · 2021年4月7日
CVPR 2019:精确目标检测的不确定边界框回归
AI科技评论
13+阅读 · 2019年9月16日
【数字孪生】使用数字孪生体进行预测性维护
产业智能官
27+阅读 · 2019年7月22日
【材料课堂】TEM复杂电子衍射花样的标定原理
材料科学与工程
39+阅读 · 2019年4月12日
【工业智能】风机齿轮箱故障诊断 — 基于振动信号
一文看懂常用特征工程方法
AI研习社
17+阅读 · 2018年5月2日
基于几何特征的激光雷达地面点云分割
泡泡机器人SLAM
15+阅读 · 2018年4月1日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Risk-Averse Receding Horizon Motion Planning
Arxiv
1+阅读 · 2022年4月20日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月19日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月16日
Self-Driving Cars: A Survey
Arxiv
41+阅读 · 2019年1月14日
小贴士
相关主题
相关VIP内容
【中科大】数值计算方法扩充课程,116页pdf
专知会员服务
80+阅读 · 2022年1月7日
专知会员服务
103+阅读 · 2021年8月23日
专知会员服务
34+阅读 · 2021年8月1日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年7月25日
专知会员服务
18+阅读 · 2021年6月29日
【2021新书】线性与矩阵代数导论,492页pdf阐述
专知会员服务
98+阅读 · 2021年5月24日
【干货书】深度学习架构: 一种数学方法,768页pdf
专知会员服务
189+阅读 · 2021年5月15日
专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月2日
相关资讯
从最小二乘法到卡尔曼滤波
PaperWeekly
1+阅读 · 2021年12月22日
流程工业数字孪生关键技术探讨
专知
1+阅读 · 2021年4月7日
CVPR 2019:精确目标检测的不确定边界框回归
AI科技评论
13+阅读 · 2019年9月16日
【数字孪生】使用数字孪生体进行预测性维护
产业智能官
27+阅读 · 2019年7月22日
【材料课堂】TEM复杂电子衍射花样的标定原理
材料科学与工程
39+阅读 · 2019年4月12日
【工业智能】风机齿轮箱故障诊断 — 基于振动信号
一文看懂常用特征工程方法
AI研习社
17+阅读 · 2018年5月2日
基于几何特征的激光雷达地面点云分割
泡泡机器人SLAM
15+阅读 · 2018年4月1日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员