轉(zhuǎn)子減振系統(tǒng)

1、 轉(zhuǎn)子動力學(xué)張國燁 15721757 導(dǎo) 師：李松生轉(zhuǎn)子減振系統(tǒng)Start目 錄轉(zhuǎn)子減振干摩擦減振 3 4 5 6電主軸簡介磁力減振總結(jié) 1轉(zhuǎn)子振動機(jī)理 減振方式Start前 言轉(zhuǎn)子振動機(jī)理第一章 撓 度/渦 動 轉(zhuǎn)子軸頸在軸承中轉(zhuǎn)動時，不僅軸頸圍繞其中心產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)，而且軸頸本身還圍繞著平衡位置點(diǎn)產(chǎn)生渦旋，這就是你所問的轉(zhuǎn)子渦動。 當(dāng)軸頸在失穩(wěn)力的作用下產(chǎn)生渦動后，由于整個轉(zhuǎn)子圍繞著平衡位置渦旋，轉(zhuǎn)子將產(chǎn)生離心力，這個離心力又反過來加大軸頸在軸承中的位移量，使失穩(wěn)力再進(jìn)一步推動軸頸的渦動。以此下去，愈演愈烈，就形成了油膜振蕩。減振方式第二章 途 徑一階臨界轉(zhuǎn)速二階臨界轉(zhuǎn)速三階臨界轉(zhuǎn)速降低臨界

2、轉(zhuǎn)速降低臨界轉(zhuǎn)速降低轉(zhuǎn)子剛度降低支承剛度跨距直徑彈性支承消耗減振消耗減振減振途徑減振途徑摩擦損耗磁力損耗 * 減振方式第二章01SDF/ERSDF-擠壓油膜阻尼器.02SDF/MR-金屬橡膠油膜阻尼器.03干摩擦阻尼器.04磁力阻尼器. * 減振方式第二章 SDF-擠壓油膜阻尼器SDF-擠壓油膜阻尼器SFD的結(jié)構(gòu)十分簡單。它是在轉(zhuǎn)子軸承外圈上連接一個圓柱零件，與軸承座之間形成環(huán)形間隙，構(gòu)成油膜腔。軸承外圈上的圓柱零件稱為油膜環(huán)。油膜腔內(nèi)充以壓力滑油，產(chǎn)生阻尼減振作用。通常油膜環(huán)和軸承外圈是不發(fā)生自轉(zhuǎn)的，但允許軸承外圈在油腔內(nèi)任意渦動1。01 * 減振方式第二章 ERSDF-擠壓油膜阻尼器ERS

3、DF-擠壓油膜阻尼器該種阻尼器具有內(nèi)外兩層油膜，由彈性環(huán)的凸臺分割成多個油腔，內(nèi)外油膜通過彈性環(huán)上的滲油孔連通，阻尼器端面帶有封油膠圈，防止滑油從端面大量泄佩轉(zhuǎn)子振動時，通過擠壓內(nèi)外兩層油膜，獲得阻尼從而減小振動2。02 * 減振方式第二章 SDF/MR-金屬橡膠油膜阻尼器SDF/MR-金屬橡膠油膜阻尼器在傳統(tǒng)SFD的端部安裝金屬橡膠環(huán)后，由于金屬橡膠環(huán)的節(jié)流作用，在其入口處的壓力要高于大氣壓，所以會使徑向間隙中潤滑油的壓力增大，極大地提高了SFD/MR的阻尼特性，從而可使轉(zhuǎn)子系統(tǒng)以相對較小的振幅順利通過臨界轉(zhuǎn)速區(qū)3。03減振方式第二章 SDF/MR-金屬橡膠油膜阻尼器-模型建立4110000

4、1100=,11bbbbFFxxkkkkxxFFkkk k01aakxxFm g000baabkkxxkm gk k00babk kkkkkk0和kb分別為橡膠環(huán)的剛度和油膜剛度平衡方程：SFD/MR系統(tǒng)的等效支承剛度k為：減振方式第二章干摩擦阻尼器干摩擦阻尼器該結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)軸上安裝波形彈性墊片及干摩擦片，通過螺母預(yù)緊力矩向波形彈性墊片及各干摩擦片提供軸向正壓力.干摩擦片隨轉(zhuǎn)子振動并產(chǎn)生相對運(yùn)動，從而耗散轉(zhuǎn)子渦動能量，達(dá)到減振、增強(qiáng)轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性的目的5.04磁力減振第五章簡 介磁力減振利用永磁體的同極相斥及磁力隨距離的增大而減小的基本原理，使電主軸內(nèi)部減振系統(tǒng)的兩組環(huán)形永磁體形成對轉(zhuǎn)軸的徑向約束和實(shí)

5、現(xiàn)增加系統(tǒng)阻尼的作用，抑制和減小電主軸轉(zhuǎn)子在徑向方向上的振動在實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)速的前提下，使之振動大大減小，提高電主軸的回轉(zhuǎn)精度。05干摩擦阻尼器第三章應(yīng) 用干摩擦阻尼器第三章摩擦理論發(fā)展6達(dá)芬奇J. T. Desaguliers庫侖F. P. BowdenI D. Tabor蘇聯(lián)學(xué)者16世紀(jì)17世紀(jì)18世紀(jì)1930S1939 得到如下的論斷:摩擦力與物體接觸面的正壓力成正比;摩擦力與物體相互接觸的名義面積的大小無關(guān)7 在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上第一個得到了以下重要結(jié)論:摩擦不僅取決于摩擦副的材料，而且還取決于結(jié)構(gòu)參數(shù)。 凹凸理論，分子理論 提出了摩擦的分子機(jī)械理論，認(rèn)為摩擦力具有二重性，即摩擦力取決于接觸面

6、間分子相互作用力和表面微凸體的機(jī)械作用，統(tǒng)一了凹凸理論與分子理淪。 摩擦表面間會產(chǎn)生焊合結(jié)點(diǎn)的粘附理論。干摩擦阻尼器第三章模型建立50102102101211121120212( )sin()( )( )cos()( )( )sin()sin()sin()( )()cos()( )( )( )( 21)cos()cos()x tAtx tx tAtx tx tAtFaaAtmFtfAmx tAf tttx tfAx tx tf tttt f 為無量綱摩擦因數(shù)8正弦運(yùn)動規(guī)律0,t 粘連時段t1,t2 滑動時段臨界狀態(tài)臨界狀態(tài)（1）（2）（3）（4）（5）電主軸第四章簡 介 電主軸的產(chǎn)生基于高速切

7、削力理論9，是在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域出現(xiàn)的將機(jī)床主軸與主軸電機(jī)合二為一的新技術(shù)，即將主軸電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子直接裝入主軸組件的內(nèi)部。高速電主軸也被稱為“內(nèi)藏式電主軸”，它與直線電機(jī)技術(shù)、高速刀具技術(shù)一起，把高速加工推向一個新時代。安陽萊必泰機(jī)械有限公司、安陽市福沃德機(jī)械有限公司、洛陽軸研所等，可生產(chǎn)200多種電主軸產(chǎn)品，額定轉(zhuǎn)速從1500r/min到150000r/min。電主軸第四章工作系統(tǒng)變頻器電主軸電源箱泵水箱氣源磁力減振第五章模型建立10222 2422222(2)(1)ln40(1) ()(2)M LeleehKeehleh 式中：M-永磁體磁化強(qiáng)度(Wb/m2)； L-軸承之間氣隙平均周長(m

8、)； h-軸承的軸向高度(m)； l-軸承的徑向厚度(m)； e-單邊徑向氣隙（m）； 0-真空磁導(dǎo)率?？偨Y(jié) 轉(zhuǎn)子減振的方式有很多種，比如擠壓油膜式、金屬橡膠式、干摩擦式、永磁式等等，不同方式也各有優(yōu)缺點(diǎn)，可以根據(jù)轉(zhuǎn)子的工作環(huán)境進(jìn)行選擇。但是在這些減振方式中，沒有可以承受較大徑向力的減振方式，不適合應(yīng)用在銑削電主軸行業(yè)中。而電主軸正向著高轉(zhuǎn)速，高扭矩方向發(fā)展，振動問題亟待解決，對減振方式研究帶來了極大的挑戰(zhàn)。1王繼燕. SFD-滑動軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)分析與優(yōu)化D.中國礦業(yè)大學(xué),2010.2曹磊,高德平,江和甫. 彈性環(huán)式擠壓油膜阻尼器減振機(jī)理初探J. 振動工程學(xué)報,2007,06:584-58

9、8.3姜洪源，張蕊華，趙克定，等.金屬橡膠擠壓油膜阻尼器阻尼性能分析J.推進(jìn)技術(shù)，2005, 26 (2 ): 174-177.4張蕊華,姜洪源,夏宇宏,羅明軍. 金屬橡膠擠壓油膜阻尼器剛度分析J. 湖南科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2009,01:28-31.5陳巍,杜發(fā)榮,丁水汀,韓樹軍,李云清. 某超高速轉(zhuǎn)子系統(tǒng)減振結(jié)構(gòu)研究J. 航空動力學(xué)報,2011,05:1135-1141.6范天宇. 彈性支承干摩擦阻尼器減振研究D.西北工業(yè)大學(xué),2006.7林復(fù)生，簡明摩擦學(xué)J.重慶:重慶大學(xué)出版社，1987.8Lopez h Busturia J M, Nijmeijer H .Energy dissipation of afriction damper J . Jo