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peipei1222
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袜子飞了

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给一篇范文你看看,希望你能悟出写作方法 题目:磁力轴承电机的抗冲击计算 摘要:为了研究磁力轴承部件在舰船中的可运行性,采用有限元法对具有不同刚度的磁力轴承电机在水下爆炸冲击作用下的结构响应和轴的受力进行了分析;分析表明,在冲击作用下,电机和磁力轴承上的受力同轴承刚度密切相关,因此在舰船磁力轴承部件的设计必须采用合适的力学模型来考虑冲击作用,所得结论对磁力轴承在舰船上的应用设计提供了一定参考,转自[星论文网] 关键词:磁力轴承;冲击响应;有限元法 中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1671—4431(2011)02一0124—04 在舰船轴系中,轴承是其至关重要的组成,确保轴系在各种工况下正常运行,并且应具有隔音、减振、减噪等功能。目前舰船上多使用水润滑橡胶轴承,但是这种轴承存在鸣音问题,并不适用于隐蔽性较高的舰船,特别是常规潜艇。磁力轴承由于具有无接触、无需润滑、高精度、高转速、功耗小等优点翻,在舰船上的应用已经得到了越来越多的重视。对于磁力轴承部件而言,轴承的刚度是影响电机系统可控性和稳定性的重要因素,这在必须考虑水下爆炸冲击作用的舰船转动设备中显得尤为重要。按照现有的经验和规范,磁力轴承如要应用到舰船上的主要设备,在设计上必须要保证在水下爆炸冲击作用下,轴系能够保持结构完整性,并且能够在冲击后正常工作。当前关于转子系统冲击响应的研究工作十分有限。关岱杉等㈧采用有限差分法求解动载滑动轴承雷诺方程,并使用接触力学分析得到了冲击作用下油膜压力的分布,以及轴承与轴颈接触表层的应力,以此对工程设计提供参考。祝长生等采用有限元法研究了磁力轴承失效后与备用轴承的相互碰撞。在国外,关于各种转子一轴承系统在地震载荷或者冲击激励作用下的响应和稳定性的研究已经开展了很长时间,其中大部分均基于有限元方法。最近,An Sung Iee等采用有限元方法,推导了单转子系统在冲击作用下的时程分析方程,并进行了相关的试验研究。试验表明,转子的瞬时响应与冲击载荷的作用时间关系密切,特别是当冲击频率为1/(2×冲击时间)时,转子的响应最明显,有限元计算和试验结果吻合的也相当好。在以上已经开展的轴承一转子系统的抗冲击分析研究,大都采用专门开发的程序进行计算,缺乏工程实用性,并且大都针对滑动和滚动轴承,目前少有发现关于磁力轴承的抗冲击性能研究。另外,这些研究中采用的冲击载荷多是自定义的冲击时程,和舰船环境下规范要求使用的冲击反应谱有较大区别。因此,针对磁力轴承在舰船环境中的抗冲击计算,必须根据舰船的特殊环境和要求进行更深入全面的研究。作者通过大型商用有限元软件ABAQUS,对某采用磁力轴承的电机在相关规范规定的水下爆炸冲击作用下的瞬态响应分析,计算中考虑了不同轴承刚度对冲击结果的影响。 1 计算模型 有限元模型 该文旨在研究轴承刚度对电机转子一轴承系统在冲击条件下响应的影响,为磁力轴承在舰船上的应用提供参考。如果要考虑轴、磁力轴承、电机、基础乃至舰船本身,所需要的计算模型规模巨大,采用时程分析在现有计算条件下几乎不可能,因此在文中对磁力轴承系统进行了一些合理的简化。不考虑在舰船中的电机系统的隔振系统,这样简化的结果将使得电机的响应比实际情况大,即结果更加保守;在转子一轴承系统中,当受到冲击后轴与轴承、保护轴承之间的碰撞简化不考虑。另外在冲击过程中,冲击载荷的作用时间一般都极短,因此在计算中忽略了系统的阻尼和磁力轴承刚度的非线性变化。电机抗冲击分析的模型包括机座筒、端盖、支座、轴、定子和转子,如图1(a)所示。真实结构中,机座筒、端盖等均使用预紧螺栓紧密连接。如果考虑连接螺栓,就需要在电机各部件之间采用接触边界条件、施加螺栓预紧力等,这些非线性因素将大大增加计算时间和成本。因此没有考虑连接预紧螺栓的作用,将部件在相邻面处连为一体,这样建模使得结构的整体刚度变大,但是由于轴承一转子之间的刚度与电机匣相比要小得多,这样的简化不会导致电机系统前几阶自振频率有明显的变化,从而对结构在冲击载荷作用下的响应影响不大。 电机轴和轴承之间的作用采用弹簧单元模拟,磁力轴承的刚度由控制系统调节,一般可以保持在设定值。阻尼的选择则取决于刚度,由于冲击问题中外载作用时间极短,一般可以忽略阻尼,这样的结果也同样保守。电机中共有3个磁力轴承,其中2个为径向轴承,1个为轴向轴承,计算时考虑了不同的轴承刚度,包括106N/m、107N/m、108N/m和109N/m。电机轴材料为合金钢,电机风罩筒、风罩窗及定子等材料为Q235A,端盖、轴承外盖和内盖及机座等材料为球墨铸铁QT450-10。 根据部件的几何特点,采用实体单元建模,机座筒、端盖、支座、轴、定子、转子等均采用四面体单元描述。电机轴与轴承对应点通过弹簧单元相连,通过设置不同弹簧单元的刚度,来模拟不同轴承刚度下电机受到冲击作用后的响应,阻尼不计。电机支座通过4个地脚螺栓固定在底板上,由于计算不考虑底座和隔振器,因此计算中将4个连接螺栓所在的螺栓孔约束,并在此施加冲击载荷。这样施加边界条件忽略了电机与底座之间的接触,计算结果更为保守。有限元网格模型如图1(b)所示,整个模型共包含81812个四面体单元,22599个节点。 冲击输入 冲击载荷采用设计冲击输入谱的等效加速度时程。谱分析按照某规范所规定的冲击谱输入为:小于10Hz,按等位移谱20mm;10~160Hz,按等速度谱,受横向和垂向冲击时为/s,纵向为/s;在计算中保守取各方向均为/s;大于160Hz,按等加速度谱125g,该设计冲击谱可用于冲击谱响应分析。但是 对于文中的冲击计算,由于要考虑在冲击过程中不同轴承刚度对结构响应的影响,谱响应分析并不适用,因此需要将这个冲击谱转换为合适的加速度时程谱。 根据德国BV0430—85,可以将上述三折线冲击谱简化为三角形变化历程或正弦变化历程对设备进行冲击加载输入。采用三角形变化历程简化。图2是根据设计冲击谱得到的等效加速度时程曲线,可用于时程响应分析。该冲击加速度谱由正负两个面积相等的三角形组成。 2 计算结果 系统振动模态 在进行冲击作用下的时程分析之前,首先对各个轴承刚度下电机系统的自振频率进行了计算,以此确定主要振动模式。不同轴承刚度下的电机系统模态如表1所示,当外界激励输入接近电机的各阶固有频率,将导致共振,电机响应会很大,因此在设计磁力轴承电机的隔振器时应避开这些频率。 当轴承刚度较低时(106N/m和107N/m),前5阶均为电机轴在电机内的摆动,电机壳体本身的振动频率为。当轴承刚度较大时(109N/m),电机轴的摆动并不明显,即电机轴与电机壳体、底座之间的连接强度很大,接近于一个整体。求采纳

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周闹闹now

初中,些什么论文,你学的知识一部分后来要完全被推翻,写了也没有用,应该先提高自己的知识水平,到了大学再说。

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cindydaniel

机械工程师职称论文篇二 浅析机械加工精度 摘 要:文章主要针对现阶段机械加工中存在的一些问题,进行了简要的分析与总结,并根据其机械加工的特点,分析3机械和2误差操作的原因,从而进一步完善其机械加工精神。 关键词:机械;加工;精度 1 概述 加工精度与加工误差 作业准确程度说的是部件被作业后真实的长宽高等数据和计算中给出的具体数值之间是否相互合理。这两者之间的具体差距被叫做加工误差。文章主要从这两方面加以分析探讨,从而了解机械加工的作业方法及其原理。 原始误差 因为加工的各种模具与部件相互作用形成一个整体,统称工艺系统。这些因素都是非确定因素,主要包括几何误差和动误差两种。 探究作业准确度的手法 逐个元素剖析与整体剖析。 2 工艺系统的几何误差 加工原理误差 作业原理不准确性说的是运用了相似的作业行动或者是差不多的作业刀具实施作业而导致的不准确性。 机床的几何误差 机床制造不准确、组装不准确和在实际运用中有损坏,都和作业的准确程度密不可分。这中间说的是主轴实施作业、导轨直线作业与传动链作业的不严密。 主轴回转误差。它指主轴每一个时间段的作业弧度、力度都不可能达到完全一致。它具体被分为以下几种:端面圆跳动、径向圆跳动、角度摆动。使得主轴作业存在不精确的具体元素主要在于主轴的不精确、轴承的不精确、它们之间存在一定的缝隙还有就是和轴承相互作业的部件不精确和作业过程中因各种元素导致的变形。主轴作业准确度勘测方法:千分表勘测法与传感器勘测法、增强主轴作业精度的方法有:增强主轴零件的制造,减小部件空隙,运用稳固尖顶支撑。 导轨误差。械器导轨在现实运用中是一个缺一不可的部位,它的制造与组装的准确度都与械器的作业精度有关。它的不准确带来的后果不堪设想会让作业在水平、垂直、作业行进的方向都存在着误差。 传动链。传动链作业的不精确说的是里面关联传动链两头作业的部件相互作业时所产生的误差。普通是把传动链首尾转角的不严密来做考量。降低传动链作业不精确性的手段:在力所能及的范围内减小传动链;减小传动链组装的角度;增强传动链首尾相互连接的制造准确度;在传动链中依照具体的比例增加的基础考量每个传动组件的比例;使用校正装置。 刀具误差 不管哪一种刀具在作业的时候,难以避免的会出现破损,这就会致使作业成果的大小与形态发生细微变化。准确抉择刀具原料,有效地确定刀具具体参数与作业量,确切的保护与维护刀具,适时的运用冷冻液等,都可以在最可能的程度上降低刀具实际上的破损。如果觉得需要还应运用填补方法对刀具磨损的部位实施填补。 装夹和夹具误差 部件组装在夹具上实施械器作业的时候,这个作业程序中导致作业准确程度受损的元素具体有:定位不准确、夹紧程度不准确、对刀不准确、夹具在械器上组装和作业程序中的不准确。 3 工艺体系的作业不准确 工艺系统的受力变形 基础理念。器械作业工艺体系在切削力、传动力、惯性力、动力、夹紧力这些外力之下,必定会产生一定变化,从而使其削刃和工件间的位置产生了变化。 工件刚度。工艺体系中要是工件硬度跟机床、刀具、夹具来说比例很低的话,在外力的压力下,部件因为硬度不够而导致的变化对作业准确性作用非常大,这中间的具体变化能够根据相关的物理公式来计算。 刀具硬度。作业小孔径或深孔,刀杆硬度不好,刀杆承受外力形变导致作业准确度不好。这个具体的形变也可以根据相关的物理公式计算。 机床硬度。机床部件计算并没有合理的计算方式。现在还是依赖试验来断定。机床零件形变和承压不成线,加载弧度与卸载弧度不一样。这两个弧度之间的面积便是加载与卸载作业中消耗的力,它具体损耗在摩擦力的作用与接触作用之下。实施多次卸载作业,这两个角度最后很可能合在一起,这种形变在这个过程中消失。跟机床零件硬度息息相关的元素:连接的面触碰形变的作用,硬度不强的部件,部件间的空隙与磨差力的作用。 工艺系统刚度对加工精度的影响。由于工艺系统刚度变化引起的误差。由于切削力变化引起的误差。由于夹紧变形引起的误差。其它作用力的影响 减少工艺系统受力变形的措施。提高接触刚度,提高工件刚度,提高机床部件的刚度,合理装夹工件以减少夹紧变形。 工艺系统的受热变形 基本概念。引起工艺系统受热变形的有系统内部热源(切削热和摩擦热) 和外部热源。切削热是由切削过程中切削层金属的弹性、塑性变形及刀具与工件、切削间的摩擦所产生的,它由工件、刀具、夹具、机床、切屑、切削热及周围介质传出。摩擦热主要是机床和液压系统中的运动部分产生的外部热源主要是环境温度辩护和热辐射的影响。 减少和控制热变形的主要途径。减少热源的发热。用热补偿方法减少热变形。采用合理的机床部件结构减少热变形,采用对称结构,合理选择机床部件的装配基准。加速达到工艺系统的热平衡状态,控制环境温度。 工件残余应力引起的误差 残余应力是指外部载荷去除后。仍残存在工件内部的应力。产生残余应力的原因:毛坯制造中产生的残余应力,冷校直带来的残余应力,切削加工中产生的残余应力。减少或消除残余应力的措施:合理设计零件结构,对工件进行热处理和时效处理,合理安排工艺过程。 调整误差 在机械加工的每一工序中,总要对工艺系统进行这样或那样的调整工作。由于调整不可能绝对地准确,因而产生调整误差。在工艺系统中,工件、刀具在机床上的互相位置精度,是通过调整机床、刀具、夹具或工件等来保证的。当机床、刀具、夹具和工件毛坯等的原始精度都达到工艺要求而又不考虑动态因素时,调整误差的影响,对加工精度起到决定性的作用。 测量误差 零件在加工时或加工后进行测量时,由于测量方法、量具精度以及工件和主客观因素都直接影响测量精度。 4 提高和保证加工精度的途径 直接减少误差 直接减少误差法在生产中应用广泛,是在查明产生加工误差的主要因素之后,设法对其进行消除或减少的方法。 误差补偿法 误差补偿法,就是认为的造成一种新的原始误差,去抵消原来工艺系统中固有的原始误差,从而减少加工误差,提高加工精度。 均分原始误差法 对加工精度要求高的零件表面,还可以采取在不断试切加工过程中,逐步均化原始误差的方法。此法过程为通过加工使被加工表面原有误差不断缩小和平均化的过程。 误差转移法 误差转移法实质上是将工艺系统的几何误差受力变形和热变形等,转移到不影响加工精度的方向去。 参考文献 [1]郑修本.机械制造工艺学[M].北京:机械工业出版社,1999. [2]吴玉华.金属切削加工技术[M].北京:机械工业出版社,1998. [3]汪尧.工艺系统几何误差对加工精度的影响分析[J].科技信息,2004. [4]张亮峰.机械加工工艺基础与实习[M].北京:高等教育出版社,1999. 看了“机械工程师职称论文两篇”的人还看: 1. 机械工程师职称论文 2. 高级机械工程师职称论文 3. 机械工程师论文范文 4. 职称论文范文 5. 机电工程师职称论文(2)

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