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1、中圖分類號(hào)：TH133論文編號(hào)：102870515-S122學(xué)科分類號(hào)：080203碩士學(xué)位論文多個(gè)磁懸浮軸承支承的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)研究研究生姓名劉聰學(xué)科﹑專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)及理論研究方向機(jī)電一體化指導(dǎo)教師徐龍祥教授南京航空航天大學(xué)研究生院機(jī)電學(xué)院二О一五年四月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofMechanicalandElectricalEngineeringResearchonRotorSystemSupported
2、byMulti-magneticBearingsAThesisinMechanicalDesignandTheorybyLiuCongAdvisedbyProf.XuLongxiangSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringApril,2015承諾書本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究
3、成果，也不包含為獲得南京航空航天大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料。本人授權(quán)南京航空航天大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本承諾書)作者簽名：日期：摘要現(xiàn)代旋轉(zhuǎn)機(jī)械正朝著高速、重載、細(xì)長(zhǎng)化方向發(fā)展。采用多個(gè)軸承支承的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在汽輪機(jī)、直升機(jī)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，而對(duì)多個(gè)磁懸浮軸承支承的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)并不多見(jiàn)。采用多個(gè)磁懸浮軸承支承的轉(zhuǎn)子，由于支承位置的不對(duì)中會(huì)造成很大的支承載荷變化。本文將轉(zhuǎn)子離散化后，通過(guò)傳
4、遞矩陣法求得轉(zhuǎn)子在不同支承狀態(tài)下的標(biāo)高敏感度矩陣。對(duì)比了一根等直徑光軸在各個(gè)支承載荷相同和支承處彎矩為零這兩種標(biāo)高方式下的支承載荷和轉(zhuǎn)子彎矩，同時(shí)比較各個(gè)軸承等距支承和不等距支承時(shí)，標(biāo)高敏感度矩陣的變化，并以此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。在三支承試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行標(biāo)高敏感度矩陣求解的驗(yàn)證。本文還運(yùn)用傳遞矩陣法，將磁懸浮軸承支承等效為支承剛度代入計(jì)算各個(gè)支承狀態(tài)下的臨界轉(zhuǎn)速和不平衡響應(yīng)，研究轉(zhuǎn)子的動(dòng)態(tài)特性，并與ansys有限元法進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。結(jié)果顯示：在遠(yuǎn)離各階臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，隨著支承數(shù)的增加，轉(zhuǎn)子由于不平衡量造成的不平衡響應(yīng)振幅逐漸減小。
5、即采用多個(gè)支承能有效地減小轉(zhuǎn)子的振動(dòng)幅度，并在多支承實(shí)驗(yàn)中得到驗(yàn)證。采用多個(gè)磁懸浮軸承支承的轉(zhuǎn)子會(huì)由于加工、安裝等問(wèn)題導(dǎo)致各個(gè)支承相對(duì)位置有一定的不對(duì)中量，本文提出改變懸浮位置，減小各個(gè)支承處的懸浮位置的不對(duì)中量，從而減小各個(gè)支承載荷，并建立狀態(tài)方程，在simulink模塊中進(jìn)行控制仿真。結(jié)果表明此方法可提高系統(tǒng)抗擾動(dòng)能力，增大轉(zhuǎn)子最大轉(zhuǎn)速。關(guān)鍵詞：多個(gè)，磁懸浮軸承，不對(duì)中，傳遞矩陣法，標(biāo)高敏感度，動(dòng)態(tài)特性，控制仿真IAbstractModernrotatingmachineismovinginthedirect
6、ionofhigh-speed,heavyhaul,thindevelopment.Rotorsystemsupportedbymultibearingsiswidelyusedinthefieldssuchassteamturbines,helicopters,buttherarerotorsystemsupportedbymultimagneticbearings.Duetothemisalignmentofthesupportposition,therewouldbeagreatchangeofthebea
7、ringloadinthesystemthatarotorissupportedbymulti-magneticbearings.Afterthediscretizationoftherotor,elevationsensitivitymatrixisgotunderdifferentsupportingconditionusingtransfermatrixmethodinthispaper.Thesupportingloadsandtherotormomentsarecomparedbetweenthetwo
8、conditionsthatthesupportingloadsarethesameandthemomentsofthesupportingpositionarezero.Besides,thechangeoftheelevationsensitivitymatrixisanalyzedwhenthebearingsareassembledequidistantlyand
