径向滑动轴承-转子系统的非线性动力行为分析

摘要

轴承-转子系统是旋转机械重要的组成部分,而在转子动力学的研究中,对轴承-转子系统的非线性动力学行为的研究是其中的主要内容。本文针对径向滑动轴承-转子系统的非线性动力学行为展开研究。
　　本研究主要内容包括：⑴基于无限长轴承假设,采用 Reynolds边界条件和 Sommerfeld变换,推导了Reynolds边界条件下无限长轴承模型的非线性油膜压力分布及其油膜力的解析表达式。分析了不同长径比情况下分别用有限宽轴承模型与无限长轴承模型求得的非线性油膜力随偏位角的变化趋势。⑵基于无限长轴承假设,结合Sommerfeld变换,推导了无限长紊流滑动轴承在双雷诺边界条件下非线性油膜压力分布及其油膜力的解析表达式。对比了不同长径比情况下有限宽轴承模型与无限长轴承模型的非线性油膜力随偏位角的变化趋势,并且讨论了进油压力和注油位置对油膜的影响。⑶针对无限长轴承-对称刚性转子系统,运用Newmark法,并结合轨迹图、Poincaré映射图、时间历程图以及频谱图,研究了系统的非线性动力学行为。⑷推导了紊流条件下长轴承的刚度和阻尼系数以及轴承-转子系统的临界转速,运用Routh-Hurwitz判据分析了轴承-转子系统的稳定性,并且研究了紊流效应对刚度系数和阻尼系数的影响。

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1 绪论

1.1 本文研究的目的和意义

1.2 轴承-转子系统动力学研究概述

1.3 本文研究的主要内容

2 雷诺边界条件下的紊流无限长轴承非线性油膜力的求解

2.1 引言

2.2 紊流因子和雷诺数

2.3 无限长紊流滑动轴承的非线性油膜力

2.4 非线性油膜力的对比

2.5 本章小结

3 双雷诺边界条件下紊流无限长轴承的非线性油膜特性

3.1 引言

3.2 双雷诺边界条件下的非线性油膜力的解析表达式

3.3 非线性油膜力的对比

3.4 注油压力对于油膜的影响

3.5 注油位置对于油膜的影响

3.6 本章小结

4 紊流动压滑动轴承-刚性转子系统的非线性动力行为

4.1 引言

4.2 Newmark法

4.3 动压滑动轴承-刚性转子系统的动力学方程

4.4 紊流无限长轴承的非线性油膜力

4.5 数值算例及结果分析

4.6 本章小结

5考虑紊流效应的轴承-转子系统的稳定性分析

5.1 引言

5.2 轴承-转子系统的稳定性分析

5.3结果及讨论

5.4本章小结

6 结论与展望

6.1 本文结论

6.2 研究展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的文章