磁液双悬浮轴承是将液体静压和电磁悬浮两种支承相结合而形成的一种新的轴承,能够大幅提升承载能力及刚度。由于耦合了液体静压和电磁悬浮两个非线性支承系统,磁液双悬浮轴承系统在运行过程中受到多参数的影响,使得其运行规律不明确。对系统中参数进行灵敏度分析,寻找主要影响参数。推导轴承系统的状态空间描述和其一阶灵敏度方程,通过MATLAB仿真求解6个特征参数(油液黏度系数、轴承质量、液膜厚度、封油边宽度、流量和电流)对轴承系统振动的影响。结果表明当各参数变化相同的数值时,轴承转子位移对轴承系统中流量、电流以及液膜厚度的灵敏度函数λ15、λ16、λ13远远高于其他灵敏度函数所表现出的对系统的影响强度;静压力主要参数流量a5和液膜厚度参数a3及电磁力主要参数电流a6的2种灵敏度指标明显大于其他参数;流量a5、电流a6分别...

随着轴承系统高转速、高效率的发展需求,磁液双悬浮轴承转子与静子的装配间隙不断减小,导致碰摩事故经常发生。综合考虑转子偏心比、转速比、磁液双悬浮轴承与静子碰摩等多种耦合故障,建立磁液双悬浮轴承转子系统“间隙-碰摩”动力学方程,数值模拟转子运行规律。研究结果表明随着偏心比的增加,转子由周期1运行演化出周期2、周期3、拟周期、混沌等多种运行规律;当偏心比ρ∈(0.28~0.4)及转速比w∈(1.2~1.7)时,转子位移波动剧烈,在此区域内转子极易发生分岔甚至混沌,且在碰摩区间内,转速比在1.5、1.67附近时,转子轴承处与转盘处碰撞力分别出现最大值。

磁液双悬浮轴承是以电磁悬浮为主,静压为辅的一种新型支承轴承,能够大幅度提高承载能力及刚度,适于中速重载的场合。由于液体静压系统特性为小间隙、强阻尼、正刚度、斥力型,而电磁悬浮系统特性为大气隙、弱阻尼、负刚度、吸力型,且两系统共同支承时相互耦合,互为干扰,大幅降低了支承系统的运行稳定性,因此本文拟研究磁液双悬浮轴承单自由度磁液两支承系统之间的耦合特性,揭示其耦合力的产生机理并设计解耦控制器。首先,本文介绍了磁液双悬浮轴承的结构特点、单自由度支承系统的受力形式以及控制调节机理。然后,建立了磁液双悬浮轴承单自由度支承系统的数学传递函数,揭示磁液两支承系统之间的耦合特征及影响规律。最后,设计了类前馈解耦控制器及对角阵解耦控制器,并通过SimuOnd模块对比分析了两种解耦控制器的解耦效果。研究表...