基于ADAMS的压缩机主传动系统动力学优化问题研究

以某w型活塞式压缩机主传动系统为研究对象,利用多柔体动力学软件ADAMS,对额定工况下计入摩擦的压缩机主传动系统动力学优化设计问题进行研究．得到了额定工况下主轴承曲轴轴颈中心径向振动响应．在此基础上,建立压缩机主传动系统动力学优化设计数学模型,以压缩机气缸中心线夹角和压缩机曲轴转速为设计变量,以两主轴承曲轴轴颈中心径向振动响应的加权平均值为优化目标．采用参数化建模技术在ADAMS中建立优化模型进行优化分析,探讨了目标函数与设计变量之间的关系并得到最优解．得到的结论为活塞式压缩机动态设计打下基础．     

曲轴轴颈轮廓形状对轴承使用性能的影响

曲轴轴颈母线形状对轴承使用性能影响巨大，从工厂曲轴的实际使用情况出发，列出了几种常见的曲轴轴颈廓形在工作时与之相配轴瓦的实际磨损情况，初步分析了出现这种情况的原因；并运用弹性流体动力润滑理论对曲轴轴颈油膜厚度进行了计算，验证了实际使用时出现的结果．     

轴颈倾斜的径向轴承热弹性流体动力润滑分析

通过联立求解质量守恒的广义Reynolds方程、能量方程、固体热传导方程和固体变形方程,建立了轴颈倾斜的径向轴承三维热弹性流体动力润滑（TEHD）模型.在此基础上,深入研究了轴颈倾斜径向轴承的TEHD性能.结果表明,弹性变形和热变形都对轴颈倾斜径向轴承的性能具有显著影响.当只考虑弹性变形时,油膜厚度变化曲线出现了局部“凸”的形状,且最大油膜压力减小;当只考虑热变形时,油膜厚度变化曲线出现了局部“凹”的形状,且最小油膜厚度增大,但热变形对最大油膜压力的影响不大;当同时考虑弹性变形和热变形（即完整的TEHD模型）时,轴颈倾斜径向轴承的所有性能参数都发生了明显的变化,因此,对于重载高速的操作工况,有必要建立轴颈倾斜径向轴承的TEHD模型.     

考虑热效应的轴颈倾斜轴承润滑分析

文章考虑了润滑油粘温效应的影响,分析了稳态下倾斜轴颈径向滑动轴承的流体动力润滑特性.采用有限差分法求解Reynolds方程,用热平衡方程计算润滑油温升;在是否考虑温度影响的2种情况下,计算了不同轴承偏心率、轴颈倾斜方位和轴颈倾斜角时轴承的油膜压力、油膜反力、端泄流量、温度的变化、轴颈摩擦系数和保持轴承稳定工作的力矩.分析结果表明,轴颈倾斜和润滑油粘温效应对滑动轴承流体动力润滑特性有较大影响.     

基于显式动力学的发动机转子中介轴承的仿真分析

为研究复杂工况下中介轴承的动力学特性，针对外圈支承于低压转子轴颈，内圈支承于高压转子轴颈支承形式的中介轴承的工作特点，应用LS-DYNA建立了中介圆柱滚子轴承动力学模型，开展动力学仿真。该模型以显式算法为基础，在充分考虑中介轴承转速、旋转方向、负载、接触及摩擦的条件下，基于动力学仿真模型，分析了中介轴承应力水平随内外圈旋转方向、内外圈转速及径向外载荷变化的规律。分析结果表明：在内外圈反向旋转以及外圈转速增加的情况下中介轴承的振动更为平稳，而在径向外载荷增大的情况下，中介轴承的振动更加剧烈。仿真结果验证了模型的正确性，为中介轴承故障诊断提供了有益参考。     

配合对向心球轴承游隙和承载能力的影响

向心球轴承的内外圆与轴颈和轴承座孔配合后,在配合面上将产生接触压力,因而引起内外圈滚道产生径向位移,使轴承的游隙产生变化。本文提出了轴承在与轴颈和轴承座孔配合后游隙的计算方法,并分析了游隙的变化对向心球轴承承载能力的影响。     

轴颈三维运动状态下的滑动轴承润滑分析

提出了轴颈圆周、径向和轴向三维运动状态下滑动轴承润滑分析的Reynolds方程,研究分析了轴颈轴向运动对滑动轴承的摩擦学性能的影响.计算结果表明,轴向运动的存在,对轴承油膜压力分布、轴承承载量、摩擦系数、维持力矩和端泄流量等摩擦学性能都有着较显著的影响.     

转子径向摩擦故障诊断技术的研究

结合二维全息谱技术进一步分析了径向摩擦故障对转子振动的影响,给出了新的诊断转子径向摩擦故障的典型诊断信息,解决了正确区分径向摩擦故障和其它转子故障的问题,使转子径向摩擦故障极易识别.实验结果和理论分析能很好的吻合,实际应用效果良好.     

深沟球轴承加速-恒速过程动态特性有限元分析

建立了深沟球轴承三维动力接触有限元模型,综合考虑轴承工作过程中各部件的变形以及实际受载形式,采用LSDYNA显式动力学求解器,计算了轴承在3种径向载荷作用下,加速-恒速工作过程的动力学响应.计算结果表明:轴承在加速阶段产生强烈的振动,并延续至恒速运行的初期,3种径向载荷作用下滚动体内等效应力均远高于轴承钢的屈服强度;随着恒速运行时间的增加,振动明显减弱,轴承进入稳定的工作状态,径向载荷越大,轴颈中心径向位移的振动范围越小,轴颈中心离开轴承轴线的平均距离越远;压应力与摩擦力的同时作用使得滚动体内平行于滚动方向的剪切应力呈非对称分布.     

含运动副间隙的四杆机构摆动过程和动态分析

通过滑动轴承含间隙时的轴颈中心轨迹及油膜径向周向分力与轴承负载之间的平衡，研究含运动副间隙的四杆机构的运动特点，探讨四杆机构主振动的区域及其成因，分析结果可以充分说明织机打纬机构的实测曲线。     

研究和技术简报轴颈偏斜对120°包角径向滑动轴承中油压分布和承载能力的影响

当径向滑动轴承由于各种原因而引起轴颈偏斜时,轴由承承载能力将受到影响,甚至使油膜破裂而失效。近年来国内外有人分别用直接实验法、电子计算机、级数解法对360°滑动轴由承受轴颈偏斜影响这一问题作了研究,但结论不全一致,更没能给出供设计用的完整资料。在120°滑动轴承中出现轴颈偏斜的情况很多,我们与数字计算技术研究所协作,用电子计算机对这一问题作了研究。     

自主式静压气体轴承实现无究刚度的条件分析

传统的静压气体径向轴承由于低刚度而存在着振动和运动精度不高的问题,为此,作者提出一种自主式气体轴承控制方案,这种新型轴承帅检测轴颈位移的非接触式传感器,驱动轴颈的控制阀及调节整个系统的控制器组成,当有径3种节流控制方案,并得到相应的实现无究刚度的数值解。     

轴类零件的磨损分析与检测系统设计

针对曲轴磨损情况提出了一种计算机辅助测试系统.该系统采用计算机控制,实现了测量数据的自动采集和处理,检测参数包括曲轴轴颈的径向圆跳动误差、直径和圆度等,经验证,测试结果满足使用要求.     

大型发电机转子轴颈磨损的摩擦电喷镀修复

综合利用摩擦电喷镀技术和纳米复合镀层技术修复大型发电机转子轴颈.研究了摩擦电喷镀技术的主要工艺参数和镀层硬度的关系,比较了摩擦电喷镀技术和普通电刷镀技术制备镀层质量,最后介绍了修复工艺和流程.结果表明:摩擦电喷镀技术明显优于普通电刷镀技术,当电压为12 V,镀液喷射速度为2 m/s时,制备的镀层硬度最高,在此工艺下,修复的轴颈满足要求.     

挤压油膜阻尼器同步响应设计的分析

基于轴颈径向振动情况的挤压油膜阻尼器(SFD)长轴承模型,结合Navier-Stokes(N-S)方程,通过推导油膜惯性速度分布,求解并用数值法验证了油膜压力分布模型.模型的分析结果 揭示了油膜径向力反演特性,据此提出了SFD同步压力响应设计准则,并分析了满足此准则的SFD设计参数之间的关系,可为深入研究油膜动力特性和SFD-转子系统动态设计奠定基础.     

径向非均布压力分布对湿式摩擦副热-机耦合影响

采用有限元模拟和实验的方法，对比分析了5种不同的径向非均布压力分布方式对湿式摩擦副工作过程中热机耦合的作用.结果表明:在加载同种径向压力作用下，对偶钢片的温度场、应力场和应变场三者之间存在较强的耦合关系；在工作终态时，温度、应力和应变场环带的径向位置和各物理量的最值较原加载压力峰值位置向盘面中心方向移动，环带径向位置变化率为盘面宽度的10%~40%；径向压力分布方式对于摩擦副的温度，应力和应变的最值有直接关系，压力沿内外半径波峰式分布时温度、应变最值最大，压力由内径至外径线性减小时应力最值最大，压力沿内径向外径波谷式时变化则是温度、应力和应变最值最小.      

解决卧式水轮机轴承漏油问题的探讨

卧式水轮发电机纽的水轮机轴承存在漏油现象,有些还比较严重,并且一般呈现在高转速机纽的径向止推轴承上。满油途径是轴承两端盖固定部位的密封羊毛毡圈与运动部位的主轴轴颈接合处。     

轴颈偏斜时360°径向滑动轴承中的油压分布和承载能力的理论探讨

在径向滑动轴承中,轴颈偏斜对油压分布和承截能力的影响,尚少全面的理论分析。目前轴承计算法对轴颈偏斜的考虑,也没有充分的理论根据。在本文中,将油压表为偏心率和偏斜率的冪级数,由雷诺方程介出了油压分布,并从而求出轴颈中心的轨迹和承载能力。由此推套了一荐计算方法,亦推荐了缺乏专门数据时较易行的简化计算法。本文还没有能全部介决这一情况下的理论问题,因为当偏心率或偏斜率愈近于1时,级数的收敛愈慢,而且边界条件方面也作了简化的假设。但是作为研究这个问题的初步尝试,本文仍企图表达自己的观点。     

35CrMnSi/T3惯性径向摩擦焊接复合界面的元素扩散

应用惯性径向摩擦焊工艺进行了35CrMnSi/T3的摩擦焊接,并利用扫描电子显微镜观察了界面的微观结合特征,利用能谱分析仪检测了界面元素的扩散.试验结果表明:惯性径向摩擦焊飞轮转速为3 000 r/min时,35CrMnSi/T3接触面结合紧密并形成了明显的波浪状"咬合",界面附近发生了元素的互相扩散与溶解,实现了冶金结合;界面处Fe原子在Cu基体中的扩散距离约为33μm,Cu原子在钢中的扩散距离约为3μm;径向摩擦焊接过程中接触面快速而剧烈的塑性变形有利于抑制摩擦焊接头中氧的不利影响.     

激光微造型尺寸对滑动轴承表面摩擦特性的影响

为了研究表面微造型对滑动轴承摩擦特性的影响,设计和制造了4组表面微造型尺寸不同的滑动轴承轴颈表面形貌。使用三维光学轮廓仪对微造型试件表面形貌进行扫描及测量,采用ISO25178定义的表面形貌参数对轴颈表面形貌进行表征。采用改造的摩擦试验机进行摩擦磨损试验,研究了表面形貌参数与摩擦系数之间的关系。结果表明:摩擦系数、摩擦副磨损量均随着表面微造型尺寸的增大先减小后增大,在微造型尺寸为160μm时最小。摩擦系数随着表面偏态增大而增大,随着表面谷处平均空体体积增大先减小后增大,随着封闭山峰体积的增大先增大后减小。