滑动轴承—转子系统动态特性分析及其结构优化

【摘要】滑动轴承作为回转轴支撑元件,由于其承载力强,工作平稳可靠,噪音低等诸多优点,在现代旋转机械中得到广泛使用。滑动轴承良好的润滑状态对旋转机械的安全可靠性和稳定性都起着至关重要的作用。当代机械向着高速、轻型方向发展,对滑动轴承-转子系统的静态特性、动态特性分析以及其优化设计变得越来越重要。本文的重点是对滑动轴承润滑状态和动态特性进行了数值分析,并用智能算法对滑动轴承进行了优化,具体包括以下内容：1.论文对滑动轴承的润滑状态进行研究。分析了滑动轴承动压润滑原理,并推导出了适用于滑动轴承的二维雷诺方程,运用差分原理,针对适用于滑动轴承的二维雷诺方程使用Matlab软件编程对其进行数值求解,并分析了滑动轴承结构参数对其润滑性能的影响,结果表明偏心率或者宽径比的增大均能引起油膜压力的增大。2.论文对转子-轴承系统的动态特性进行了研究。分析了转子-轴承系统的工作原理及其失稳机理,并研究了在扰动下转子-轴承系统的受力情况和由此产生的动态特性,得出了适用于此种情况的非定常雷诺方程；运用压力扰动法对非定常雷诺方程进行求解,得到了刚度系数和阻尼系数,并分析了轴承结构参数对这八个动力特性系数的影响；对单质量对称弹性转子的失稳转速和稳定性进行了计算和分析,并研究了其结构参数对其失稳转速和稳定性的影响。3.对滑动轴承进行优化。从承载量系数、摩擦因数和发热量三个方面对流体动压滑动轴承进行优化,通过Matlab遗传算法工具箱对以上三个单目标函数进行优化,根据优化结果得出多目标函数表达式,并最终对多目标函数进行优化求解。优化结果与原数据进行比对,各性能参数均得到提升。
【作者】董永乐；
【导师】吴卓；
【作者基本信息】兰州理工大学，机械设计及理论，2014，硕士
【关键词】滑动轴承；润滑性能；动态特性；失稳转速；稳定性；优化设计；

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