大型动压滑动轴承动特性系数辨识研究

为解决大型滑动轴承难以施加外部激励的难题,根据高速动平衡机摆架刚度可变且水平和垂直方向等刚度设计的特点,简化了轴承与摆架系统的物理模型,给出了一套基于动平衡实验的最小二乘辨识方法.该方法可在动平衡机上便捷地开展全尺寸实验,快速地辨识出大尺寸轴承油膜动特性系数,利用摆架动刚度测试一次性获取了摆架等效刚度和参振质量.通过300 MW汽轮机的测试数据进行了实验验证,结果表明,摆架固有参数的变化对识别结果有较大影响,尤其以摆架等效刚度的影响最为灵敏,而且固有参数变化的辨识结果与实验结果吻合较好,参数识别精度最大可提高17%.     

基于动平衡机有限元模型的无试重动平衡方法

针对刚性转子采用影响系数法双面动平衡需要多次开停机、动平衡效率低的问题,进行了基于有限元模型的软支承刚性转子无试重动平衡方法的研究.首先对动平衡机进行不平衡响应测试,获得转子两端的初始不平衡响应信号.然后基于有限元软件Nastran建立动平衡机有限元模型,在建立的有限元模型的两个平衡面上分别试加配重,测得不平衡响应信号.最后,根据刚性转子影响系数法双面动平衡原理,运用Matlab计算两个平面试加配重对两个测点的影响系数,求解出该转子的不平衡量.试验结果表明,采用影响系数法并结合有限元模型,可求解出动平衡机上刚性转子的平衡配重,实现一次开机完成动平衡.     

带微机系统的硬支承动平衡机

介绍了在工业用硬支承动平衡机中利用计算机代替传统的电气箱作为测量和解算装置的方法。通过对振动信号整周期采样提高测量精度．运用时域中正、余弦相关技术对离散采样数据进行数字化处理，获得动平衡信号中同频量准确的幅、相信息。为保证解算精度，文中采用一种新方法对硬支承动平衡机进行标定。所研制的样机具有令人满意的平衡效果。     

利用磁悬浮技术提高动平衡精度及平台设计

在现有的磁悬浮技术和动平衡原理的基础上,对常规的机械式动平衡仪进行改进,提出了利用磁悬浮技术对动不平衡质量进行不停机自动切除的方案.即在不停机的情况下,采用激光加工器对不平衡质量进行自动切除,使转子由不平衡到平衡.分析转子的动平衡特性和磁悬浮的振动特性,建立振动方程,对工作平台的结构进行分析设计.该方法与传统的在停机情况下对不平衡质量进行切除相比,提高了动平衡的精度和系统的效率.     

201型动平衡机

高速迦转体的动平衡,是提高机器寿命、改善工艺质量的重要环节,一个不平衡的转子,在高速下工作,将产生很大的离心力,从而使轴承寿命降低,引起强烈振动和噪音,甚至造成机器和建筑物的破坏。离心力的大小与转子转速的平方及不平衡重径积成正比。因此,对于高速转子必须进行严格的动平衡,力图减小不平衡量。 201型动平衡机是测量转子不平衡量大小及其相位的设备。目前我国高精度的中型动平衡机,无论在数量和精度方面都不能满足生产需要。我们的工作目的,就是试制适应于中等重量(5—100公厅)的转子,平衡精度要求在1微米(转子重心径向偏移量)以下…     

挠性轴陀螺转子的平衡问题

近十年来对于挠性轴转子的平衡提出了并采用了多种方法。这些方法可以分为明显的两类,决定于是否把轴作为刚体进行平衡。本文集中注意力于影响挠性轴转子平衡的灵敏度的因素。此外,文中还提出了改进挠性轴陀螺转子动平衡的一些建议。     

转子主惯性轴倾角与不平衡量综合测量系统

提出了一种将一垂直扭杆安装于双面立式动平衡机主轴内 ,用于测量转子的转动惯量的方法 ,并结合动平衡机所测出的转子偶不平衡量 ,给出转子主惯性轴与参考轴 (旋转轴 )之间的夹角 .全部测量计算由工控机完成 ,结构紧凑 ,适用于飞行物体的惯性检测 .着重分析了提高转动惯量测量精度的方法和杆簧设计的具体参数     

气悬浮立式转子的动平衡技术研究

为了提高立式转子的动平衡精度,研制了气悬浮测量装置,其核心部分是一个将转子稳定悬浮的气体静压球面轴承,并由气流驱动转子匀速旋转,通过测量转子的微小偏移来计算其动不平衡量.理论研究表明,转子的动不平衡量与转子的偏移成正比,位移比例系数越大,测量精度也越高.所研制的测量装置测得转子的最小可达剩余不平衡度小于0 8 g·mm/kg,不平衡量减少率大于90%,平面分离比大于80.     

基于DSP的高速转子动平衡测试系统的转速测试法

测速装置在动平衡仪中占有非常重要的地位.对测速装置的要求是精度高、稳定可靠和检测时间短.针对基于DSP（digital signal processing）平台的高速转子动平衡测试系统的开发,介绍了一种基于DSP平台的转速基准信号测试方法.文中从转子基准信号的提取、DSP转速测试和软件设计等方面讲述了该方法的实现.这种新的基于DSP的高速转子动平衡转速测试方法精度高、测速范围广、简单方便,适合于对不平衡量所引起的振动量幅值和相位的精确提取.     

软支承动平衡振动系统的理论分析

§1 引言旋转体(转子)常是现代机器的重要零件,如电机、纺织机等机器中的转子。这些旋转体制造过程中,其质心偏离回转轴线是不可避免的,这样在高速转动时,常由于离心力的不平衡使机器发生严重振动,从而影响机器的寿命,甚至毁坏机器。为了消除或减低这种不良情况,这些旋转体在安装前,都要进行必要的动平衡试验,动平衡机是用于测定旋转体偏重的方位和大小,以便附加质体在适当位置,使旋转体的质心和迥转轴线中心近乎重合,以达到所要求动平衡性能的一种机器。动平衡机的具体结构和精度各有不同,但原理大都是根据离心力引起的摆动作用来设计的。本文对软支承动平衡机的振动系统进行理论分析,提出其运动微分方程模型,分析工作原理,振幅、相位、测定偏重(轻)方位误差、瞬心位置等与机器和转子的参数、转动角速度的关系,供提高机器性能参考。     

孔系加工机构中曲拐传动的全力动平衡

针对孔系加工机构中曲拐传动存在的振动问题 ,提出了利用内平衡的方法实现曲拐轴的动平衡 ,并通过“力平衡法”实现曲拐传动机构的摆动力和摆动力矩完全力平衡 .减小或消除了整个传动机构的振动 ,提高了孔系加工的加工精度 .     

一种利用磁流体液流变效应的在线动平衡方法

针对现有在线动平衡方法存在的缺陷,提出了一种新的基于磁流体流变效应的在线动平衡方法。从理论上分析和阐明了局部磁场作用下磁流体由于内部压力变化导致产生质量偏心的原理,利用线激光投影测量法,对不同磁场条件下的磁流体表面进行实验测试。对所得磁流体三维形貌图分析可知,在局部磁场作用方向上,磁流体质量偏心程度随磁感应强度的增加而增加,验证了利用磁流体流变效应实现动平衡的可行性。为实现对任意大小和方向失衡量的校正,设计了平衡容器及3个互成120°的共轭C型电磁铁,通过构建电磁铁有限元模型,对给定电流下电磁铁周围磁感应强度进行了分析。实验中利用电磁铁线圈电流变化实现在线动平衡,实验结果表明,磁流体流变效应产生的质量偏心可用于转子失衡校正,一次校正后不平衡量下降率达65.14%。实验验证了提出的动平衡方法的有效性。     

剑杆织机打纬引纬系统的动平衡研究

本文重点进行了剑杆织机牵连式打纬引纬系统的动平衡研究.文中计算了1511普及型剑杆织机的六杆打纬引纬系统的惯性力和惯性力矩,并用最小二乘法对其进行动平衡计算.计算结果表明:平衡后系统的惯性力下降10%,惯性力矩没有增加,效果良好。     

变支点滑动轴承工作机理分析及转子振动特性试验研究

将传统可倾瓦轴承瓦块的机械支点改为流体支点,提出了一种变支点滑动轴承结构;阐述了该变支点滑动轴承内外层油膜的形成原理,并分析了该轴承的初始工作状态;对轴承初始工作状态下的平衡位置进行仿真计算,论述了底瓦浮起所需静压腔面积与载荷、转速的关系.为了对该滑动轴承-转子的动力性能进行研究,获取试验参数,研制了一套能够自动采集数据、实时分析数据的滑动轴承-转子振动特性测试试验台.采用双面动平衡及影响系数法对试验台转子进行现场动平衡试验,结果验证了文中方法的有效性.对比分析了常规滑动轴承与变支点滑动轴承的转子振动特性以及试验台机脚的加速度振动特性,结果表明所开发的变支点滑动轴承具有较好的阻尼减振特性.     

多环空间连杆机构摆动力完全平衡的单位向量法

本文提出了多环空间连杆机构摆动力完全平衡的单位向量法.这种建立于向量代数基础之上的方法,是用在机构各构件上固接相互垂直的三单位向量表示机构的质心方程,再利用闭环向量方程和相邻构件某些单位向量的关系消去一些线性相关的单位向量,从而导出机构的摆动力平衡条件.此方法不需进行坐标变换矩阵的运算,导出的平衡条件为标量形式,推导过程简单,并能得到最少数目的机构平衡条件,文中给出了若干实例.     

最小二乘支持向量机在多层金属膜厚度检测中的应用

利用多频激励的单一电涡流传感器对工件表面两层金属膜厚度及传感器探头与被测工件之间间隙进行检测,采用多项式拟合法及最小二乘支持向量机技术对系统分别建模.实验结果表明,采用多项式拟合建立的预测模型可以使得传感器的最大位移灵敏度系数由1.03mm-1下降至0.27mm-1,对系统性能有一定的改善;采用最小二乘支持向量机技术建立的预测模型可以使传感器的最大位移灵敏度系数趋于零.传感器测量间隙对铝膜厚度及铜膜厚度测量的交叉敏感得到了有效的抑制,从而提高了系统模型的预测精度.因此采用最小二乘支持向量机建立的回归模型具有较好的预测能力及分析优势.     

微机电混合陀螺仪的系统设计与仿真

研究了一种新型的微机电混合陀螺仪,它既具有实现传统动力调谐陀螺仪较高精度的潜力,又具有硅微陀螺仪体积小、价格低等优点.研究了该陀螺接口电路,推导了该接口信号灵敏度公式,分析表明增加检测电容Ct和Cb或者减小寄生电容Cp都可以提高信号灵敏度.同时,还推导了力矩器的力矩传递系数和信号器的电容信号传递系数公式,分析表明减小电容间距d和内环半径R1 或者增加外环半径R2都可以提高电容信号器灵敏度.提出一种利用力矩器负刚度效应对微机电混合陀螺进行调谐的方法,并研究了全解耦闭环反馈控制电路.开环仿真表明,残余刚度将导致转子自转轴进动,而调谐后转子自转轴能保持原方位稳定.闭环仿真表明,研究的全解耦闭环反馈控制电路是可行的.     

内置式U形永磁同步发电机转子结构优化

针对永磁同步发电机齿谐波含量大、电压畸变率高及存在齿槽转矩的问题,对内置式U形永磁同步发电机转子结构进行了优化.研究了齿槽转矩产生的原因,以6极72槽内置式U形永磁同步发电机为例,利用有限元方法分析磁极偏移程度及非均匀气隙程度对齿槽转矩及电压畸变率的影响.分析了圆形轴向转子通风道位置对永磁同步发电机性能的影响.结果表明:磁极偏移可以使齿槽转矩相位发生周期性变化,当磁极偏移0.5齿距时,所对应齿槽转矩最小,约为原来的25%;永磁同步发电机的齿谐波含量、电压畸变率及齿槽转矩随非均匀气隙程度的增加而降低;当转子通风道位置处于合适位置时,在去磁最严重的情况下,永磁体最小磁密面的磁密最大,说明适当的转子通风道位置可以降低永磁体的退磁风险;对于文中发电机,当转子通风道位置顺时针偏转2°机械角度时,永磁磁钢最小磁密面的磁密最大为0.331 7 T.     

非晶硅碳(氢)中的光致亚稳效应及表面水气吸附的影响

引言存在于a-Si∶H 中的光致亚稳效应,即SW(Staebler-Wronski)效应,近年来引起了人们的极大兴趣,成为十分活跃的课题之一.光致亚稳缺陷不仅强烈地影响着样品的暗电导和光电导,同时对样品的其它许多性质也存在着影响.为了解光致亚稳缺陷产生和消失的机理,人们进行了大量的实验研究和理论探讨.许多实验事实表明,SW 效应是一种体效应.因此人们通常将SW 效应产生的原因,归结为样品体内非平衡找流子复合过程所引起的悬掛键密度的增加.然而,就目前存在的模型来说,圆满地解释与SW 效应有关的全部实验现象,任何单独一个模型都是无能为力的.     

回转机械故障诊断中的三维全息谱技术

介绍了基于多传感器信息融合理论的三维全息谱的构成原理及其矩阵表示,对三维全息谱及其差谱的物理含义做了清晰的解释,提出了一种基于三维全息差谱的故障诊断方法.试验研究表明,三维全息差谱的初相点相位和配重方位,以及初相点矢径大小和配重大小均呈线性关系.因此,三维全息差谱可以在几个支承面同时反映转子所受激振力大小和方位的变化.诊断实例表明,以三维全息差谱、三维全息谱分解为基础的三维全息谱诊断技术能全面利用转子各测量面的振动信息,在不增加额外诊断设备的情况下,确诊回转机械常见的振动故障,且在现场动平衡领域有着广阔的应用前景.