导读:本文包含了摩擦扭矩论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:扭矩,摩擦,构型,轴承,表面,转矩,载荷。
摩擦扭矩论文文献综述
王延忠,吴向宇,宋玉环[1]（2019）在《多锥构型摩擦元件带排扭矩影响因素分析》一文中研究指出为了降低变速装置的带排扭矩功率损失,以典型叁锥摩擦副为研究对象,考虑表面张力和表面构型的影响,建立多锥构型摩擦元件带排转矩分析模型,通过数值方法讨论了变速装置中润滑油黏度、分离间隙、润滑油流量、多锥摩擦元件构型参数等对带排扭矩的影响.研究结果表明随着相对转速的增大,带排扭矩先增大后减小,带排扭矩存在最大值.润滑油的黏温特性、润滑油流量、分离间隙、摩擦元件锥角对带排扭矩的影响较大.设计不等锥角构型可以降低多锥构型的带排扭矩.(本文来源于《北京理工大学学报》期刊2019年05期）
陈立宇[2]（2019）在《液粘调速离合器不同构型摩擦副间油膜动压承载力与扭矩特性研究》一文中研究指出液粘调速离合器以粘性流体作为工作介质,依靠流体的粘性剪切力进行扭矩的传递,通过改变摩擦副间隙的距离实现转速的调节,具有启动冲击小、无级变速、高效节能等优点,广泛用于大型输送机,风机,水泵的软启动与速度调节。研究表明,关键部件摩擦片表面的油槽能降低摩擦副在混合摩擦与边界摩擦工况下的温升,但是在流体摩擦阶段油槽产生的动压效应会导致油液空化以及油膜收缩,从而影响扭矩传递;而且目前动压效应对扭矩传递的影响规律和内在机理尚不明确,缺乏提高油膜承载力和增强系统稳定性的方法。本文以摩擦副间隙的油液作为研究对象,综合考虑油槽参数、离心力和对偶片表面微织构等多个因素对油液流场和动力传递的影响,结合理论分析、数值分析和实验验证的方法,对不同构型摩擦副间隙油膜动压承载力、扭矩特性和油液传动机理进行研究,主要内容如下:基于流体运动的N-S方程和连续性方程,对无油槽摩擦副间隙的油液进行了分析,建立了考虑惯性力影响的油液运动模型;基于分步解析法推导出油液流动的解析解,分析了入口压力、油膜厚度、转速和离心力等多个因素对油液流场的影响规律;基于油液流动的边界条件,建立了流体摩擦阶段油膜的承载力模型和扭矩传递模型。通过对油液流场的分析发现,在无油槽影响的情况下离心力是导致油膜收缩的主要因素,当摩擦片转速达到800rpm时,油膜开始收缩;当对偶片与摩擦片的转速比大于0.9时,油液扭矩的传递效率会骤然降低。考虑油槽的空间结构和油液流动特点,简化N-S方程和雷诺方程获得油液流动的超定偏微分方程组,利用油槽边界的流量连续性假设,推导出油槽影响下油液的压力和速度的解析解,并通过数值分析验证了理论结果的准确性。针对油槽影响下油液流动的特性,得到了油膜承载力修正模型和传递扭矩修正模型,获得扭矩传递效率的解析式。分析了油槽动压效应的演变过程以及动压效应对油液流场、油膜承载力、油液空化、油膜收缩和扭矩传递的影响。基于Reynolds边界条件,建立了考虑油槽影响的油膜收缩模型,提出油膜等效半径判据,发现动压效应会导致油膜剧烈收缩,油膜厚度的增加对油膜收缩有抑制作用,当油膜厚度超过0.3mm,油膜等效半径趋于稳定;油槽区内的扭矩损失随着转速的增加而增大,非油槽区的扭矩损失在油膜厚度与油槽深度比例为0.5时达到最大值;在相同的有效面积系数下,增加油槽宽度能提高油膜的承载力和扭矩,当油槽深度大于油膜厚度时,油槽深度的增加会减弱油膜的承载力和扭矩。在离合器调速工况下,发现多组摩擦副间的油膜厚度不一致性导致摩擦副扭矩传递的差异,提出利用对偶片表面微织构技术增强油膜承载力的方法,基于带微凸体的油膜仿真模型分析了织构类型、织构深度和织构率等参数对油膜承载力和扭矩传递的影响规律,结果表明微织构能够有效提升油膜的承载力,其中柱状织构的影响最为显着;织构率不变的情况下,油膜的承载力与织构深度呈现线性变化,承载力的增幅明显而传递扭矩的损失较小;织构深度不变的情况下,织构率的增加会引起承载力的增长,尤其是织构率大于10%时承载力增长显着,但是织构率的增加会减少摩擦副的有效面积系数导致扭矩的减少。利用正交试验的方差分析法计算了对偶片表面微织构对承载力和扭矩影响的显着性水平,发现织构类型、织构深度、织构率对承载力和扭矩都有显着影响,相互之间不存在相关性。搭建了可视化的液粘调速离合器实验台,对一组摩擦副间隙油液的扭矩进行测试,验证了油膜厚度,油液入口压力对扭矩传递的影响规律。实验测定了不同织构深度与织构率的扭矩传递数据,验证了表面织构的有效性。基于高速像机发现随着转速的升高,油槽内的空泡数量增多,油膜收缩明显;油膜内空泡的形成与油膜收缩具有明显的周期性,并且油槽内的空泡破裂是引起油膜收缩的主要因素。织构后对偶片表面的油液内出现细长圆弧状的空泡,和无织构相比,引起的空泡数量少,体积小。(本文来源于《江苏大学》期刊2019-04-01）
王延忠,吴向宇,宋玉环[3]（2018）在《多锥构型湿式摩擦元件带排扭矩CFD模型研究》一文中研究指出多锥构型湿式摩擦元件是机械式变速装置中的一个新的尝试,其非工作状态下的带排扭矩对变速装置的效率有重要的影响.为了评价多锥构型湿式摩擦元件在全油膜状态下的带排扭矩,建立了两种不同结构的湿式摩擦元件带排扭矩CFD分析模型,获得了润滑油流量、油膜厚度、相对转速等条件对多锥摩擦元件间带排扭矩的影响规律.结果表明:相同工况条件下,多锥构型摩擦元件的带排扭矩要大于平面摩擦副;随着流量和相对转速的增加,带排扭矩线性增加;随着间隙的增加,带排扭矩逐渐减小.通过仿真模型和传统模型的对比,验证了模型的可用性.(本文来源于《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊2018年10期）
郑勇乐,闫崇京[4]（2018）在《不同条件对摩擦塞焊第一阶段摩擦扭矩的影响》一文中研究指出为研究焊接转速、进给速度以及塞棒锥角等不同条件下对摩擦塞焊第一阶段摩擦扭矩的影响,建立了摩擦塞焊第一阶段摩擦扭矩数学模型,并以7075-T6铝合金为对象进行多组摩擦塞焊试验。结果表明:在塞棒锥角相同的条件下,第一阶段的峰值扭矩以及达到该峰值扭矩所需时间均受焊接进给速度、焊接转速的影响,并且随着焊接进给速度的增大,峰值扭矩也会相应增大,随着焊接转速的提高,峰值扭矩则会相应减小,而增大焊接进给速度和转速都相应的减少达到峰值扭矩所需时间;随着塞棒锥角的增大峰值扭矩之前的摩擦扭矩会增大,但并不会对峰值扭矩和达到峰值扭矩所需时间产生影响。(本文来源于《电焊机》期刊2018年09期）
张昌青,刘雄波,吕广明,芮执元,李京龙[5]（2018）在《铝/钢连续驱动摩擦焊焊接扭矩和能量输入特征》一文中研究指出基于摩擦扭矩是连续驱动摩擦焊焊接界面摩擦阻力做功的综合体现,采用主电动机定子电压电流法(Voltage and current of main motor,VCMM),获得了1050纯铝和E235低碳钢连续驱动摩擦焊过程焊接界面的摩擦扭矩,分析转速、顶锻压力对接头摩擦扭矩和不同焊接阶段能量输入的影响。结果表明:初始摩擦阶段是接头热量的积累阶段,以粘着摩擦产热为主;转速较低时,接头摩擦扭矩曲线只存在一个峰值或前后峰值特征不明显,此时接头发生失稳摩擦,转速升高,扭矩降低,初始摩擦阶段、准稳态阶段和焊接全过程能量输入都增加,但由于顶锻过程摩擦加热功率的降低使得顶锻阶段能量输入缓慢减小;后峰值扭矩和顶锻阶段能量输入与顶锻压力的变化呈正相关。(本文来源于《机械工程学报》期刊2018年02期）
马浩[6]（2017）在《低速大扭矩水压马达配流摩擦副仿生非光滑表面研究》一文中研究指出配流盘作为低速大扭矩水压马达中关键摩擦副之一,运行在黏度低、润滑性极差、气化压力高,并具有很强的腐蚀作用的海水中,极易使配流盘摩擦副因腐蚀、磨损等原因失效,严重影响了低速大扭矩水压马达的正常工作和使用寿命。改善和提高其耐腐蚀、抗磨损的方法主要是采用新材料、新工艺、新的结构设计以及提高材料硬度和进行表面涂层,但进一步提高材料耐磨性有很大难度,而利用仿生非光滑表面效应来提高摩擦副的润滑、减粘、降阻和耐磨性能方面具有很大的潜力。在对具有仿生非光滑表面的配流盘的研究中,研究的内容包括以下几个方面:(1)在低速大扭矩海淡水液压马达中通过建立不同开口形状和截面形状的凹坑形仿生非光滑表面端面配流副的全水动压润滑模型,采用CFD(Computational Fluid Dynamics)方法研究凹坑的不同开口形状和截面形状对内部液体流动的影响及其对流体动压润滑性能的影响规律。(2)在低速大扭矩海淡水液压马达中通过建立不同形状、不同深度的凹坑形仿生非光滑表面端面配流副的全水动压润滑模型,利用Fluent软件仿真分析液膜表面压力分布和比较液膜表面承载力,从各种凹坑模型中选出一种最适用于低速大扭矩水压马达配流副的凹坑坑形,进一步分析不同转速和不同凹坑深度对低速大扭矩水压马达配流副表面承载性能的影响规律。(3)对低速大扭矩海淡水液压马达中的端面配流副,采用微雕刻技术在PEEK试样表面加工出不同形状的非光滑单元体,与316L不锈钢形成配副,借助MMD-5A多功能摩擦磨损试验机模拟出配流副的运动,通过对试验结果的对比分析,探寻仿生非光滑表面对316L-PEEK配副在海水润滑条件下摩擦学性能的影响规律。(4)基于摩擦试验要求的外形尺寸和非光滑结构的设计尺寸,建立了非光滑表面配流盘模型,应用ANSYS/LS-DYNA非光滑表面配流盘模型的摩擦磨损性能进行了有限元分析。通过比较摩擦磨损试验得到的动摩擦系数及试样的磨损量与数值模拟相应得接触力,验证了模拟分析结果的可信性。(本文来源于《燕山大学》期刊2017-05-01）
陈书锦,曹福俊,刘彬,胡晓晴[7]（2016）在《6061铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接扭矩特征》一文中研究指出为了揭示6061铝合金BTFSW过程中焊接扭矩的特征,对扭矩进行了检测,分析了扭矩信号的频谱特征、扭矩峰值的变化特点、扭矩振荡与焊缝表面成形的关系.研究表明扭矩具有周期性,主要频率接近于2倍主轴旋转频率值,频差的存在说明了焊接区域存在搅拌头与不同速率的金属流之间挤压摩擦的迭加行为;当接触点温度小于500℃时,扭矩峰值随着焊接速度的提高而变大,随着旋转速度的提高而变小;正常较小的扭矩振荡不影响表面成形,但当接触点温度大于550℃、上下轴肩间距过小或焊接速度过小或旋转速度过大等时,扭矩易发生异常振荡.对进一步揭示深入研究BTFSW焊接机理、搅拌头叁维受力特征及其与焊接参数、焊接质量的关系有着重要的推动意义.(本文来源于《焊接学报》期刊2016年08期）
李浩[8]（2016）在《6061-T6铝合金双轴肩搅摩擦焊扭矩分析》一文中研究指出双轴肩搅拌摩擦焊是近年内发展起来的新的焊接技术,目前已经广泛运用于航空航天、国防事业等众多领域。本文针对7.8 mm厚的6061-T6铝合金,进行不同方案的双轴肩搅拌摩擦焊接试验,结合前进阻力、温度过程参数对扭矩进行分析,对比扭矩特征,提出一种可用于检测间隙的算法;利用四组不同形式的轴肩组合进行双轴肩搅拌摩擦焊,研究轴肩形式对焊缝表面成形、焊后力学性能的影响,并重点研究了不同轴肩形式的扭矩的变化,及扭矩对焊接的影响。自主设计了一种卡扣式双轴肩搅拌摩擦头,可通过不同长度的上位键和下位键改变轴肩距以适应不同板厚,抗振性能良好有效的避免了螺栓带来的轴肩距变化的问题;设计新型工装,将原有工装由滑动摩擦改为滚动摩擦,使测得的前进阻力更准确。在有间隙和无间隙两种条件下,进行双轴肩搅拌摩擦焊试验,分析了扭矩特征参数,发现稳定状态的低频扭矩随着转速上升而变小、随着焊接速度变大而变大;扭矩信号在整个焊接过程中都有振荡特性,而且振荡周期随着转速的变大而变小;间隙会使得扭矩原始波形图整体趋势有所降低,低频扭矩在间隙的位置会出现明显的下降,对于扭矩的周期振荡信号则会在间隙位置引起扭矩信号大幅度的振荡现象,而间隙位置周围的扭矩信号的振荡情况也比无间隙的振荡幅度大;在焊接速度低于200 mm/min时,小波变换算法能够可靠的检测出宽度大于0.3 mm的间隙。在不同轴肩组合中,组合C(上凹下凸)、D(上凹下凹)成形最好,组合C接头的拉伸强度最好,大约占母材的74.4%,凸肩对塑性金属向焊缝中心的流动更有利;焊核区的硬度分布比较均匀,凹肩一侧硬度低于凸肩一侧的硬度,凹肩一侧的晶粒(约12μm)大于接近凸肩一侧的晶粒(约8μm),在两侧热机影响区,凹肩一侧的硬度高于凸肩一侧的硬度,凹肩一侧的晶粒尺寸小于凸肩一侧的晶粒尺寸;四种组合中,组合D产生的扭矩值最大,当转速差别不大时凸肩更容易引发扭矩振荡的现象;当轴肩选择不当,会使得扭矩变大,产热增加,出现粘黏现象,引起飞边、焊缝变薄等现象,若扭矩出现异常振荡现象可能会导致搅拌针的疲劳断裂,直接使得焊接失败;轴肩组合适当时,扭矩也比较平稳,产生热量适合焊接,不会出现大量粘黏焊缝金属的情况,而且试验后得到的焊缝表面光洁、纹路清晰。(本文来源于《江苏科技大学》期刊2016-04-22）
王玉超[9]（2016）在《带式输送机托辊轴承摩擦扭矩特性研究》一文中研究指出随着国民经济的快速发展,中国已进入新的经济“转型期”。节能降耗的全民素质要求逐渐提上日程。“十叁五”期间国务院总理李克强即在政府工作报告中提出了“绿色生产、节能降耗”要求。我国国民经济从新中国成立时期的粗放型经济产业模式先后经历了半个多世纪过渡到了二十一世纪节能、集约型产业模式。这种历史性的工业革命变迁在证明中国综合实力在得到了长足发展的同时也为科技的发展方向指明了道路。我国煤炭行业的发展经历了从小型个体的无序开采阶段到经济整合建立大型煤炭集团进行计划、有序采矿的阶段耗费了近六十多年的光阴。但是我国煤炭的开采效率、资源利用率及防污、控污能力与国外同行业相比仍旧相差甚远。究其根源,仍可归咎为思想观念落后以及矿山机械设备的科技研发技术与手段不先进。经过几十年的艰苦奋斗,我国科学技术水平发展已达到新的高度。矿山机械设备经过也随之不断更新换代。相比以前,现有的矿山设备操作更为智能,结构更为紧凑。带式输送机作为主要的矿山机械设备,其能耗和运行成本始终是该行业关注和改进结构设计的重点。托辊作为带式输送机的主要能耗部件(特别是对于长距离、大运量输送机),其转动特性直接关系到输送机整机运行成本。托辊旋转阻力作为衡量其性能的主要指标其组成主要包括:滚动轴承组的摩擦阻力、充脂迷宫密封件之间的摩擦阻力及外部端盖与辊筒之间的摩擦阻力。其中滚动轴承组的摩擦阻力是托辊旋转阻力的主要组成部分,竟占到了80%~90%。因此研究托辊轴承的摩擦扭矩特性对改进托辊性能以至输送机运行效率及成本有着重要意义。本文在结合了现场调研及参阅了大量的相关文献之后重点分析与研究托辊实际工况时的各种影响因素与轴承摩擦扭矩特性之间的相关性。经过大量的实验与分析将影响因素主要分为了叁种,包括:润滑脂填脂量、过盈装配应力及径向载荷。以上叁种作为输送机托辊最为常见的影响因素,分析与研究其与托辊轴承之间的相关性对探索托辊轴承的最优填脂量范围、最优配合尺寸及输送物料重量区间以至优化托辊结构设计都有着重要意义。基于此,本文的具体研究工作如下:(1)基于Hertz接触理论分析与推导轴承滚动体与滚道之间的微观接触几何特性及参数,并基于滚动轴承的运动学特性对其进行拟动力学分析;基于Hertz弹性体点接触理论分析与推导轴承滚动体与内、外圈滚道之间接触域椭圆几何参数(包括椭圆长半轴、短半轴及面积)的计算方法,同时也给出相关概念(包括:第一类与第二类椭圆积分函数、接触点曲率、曲率和函数)的解释与计算。通过对上述滚动轴承点接触基本特性参数泰勒级数展开的计算过程分析,提出利用计算机软件数值分析软件通过设置最小控制量的数值迭代计算方法。通过对滚动轴承的运动特性分析对其进行运动学方程推导,给出滚动体公转与自转的角速度计算表达式。与此同时,提出滚动轴承应力循环次数及接触循环次数的概念并分别给出两者的计算方法。在滚动轴承拟静力学分析的基础上,将惯性因素考虑进去并提出滚动轴承拟动力学分析方法。同时利用计算机数值分析软件给出更为简单、快捷的求解方法。通过滚动轴承的拟动力学分析分别建立滚动体与保持架兜孔之间、保持架与引导套圈之间、润滑剂与轴承零部件之间的相互作用力方程,除此之外推导得出高速滚动轴承的惯性力及惯性力矩方程以及轴承滚动体的动力学方程。(2)分析与研究滚动轴承所有的摩擦来源并推导相关摩擦源的计算方法与公式;结合对滚动轴承的拟动力学分析,将轴承摩擦源分为:套圈材料弹性滞后引起的滚动摩擦、滚动体差动滑动引起的摩擦、滚动体自旋引起的摩擦、润滑剂黏性引起的摩擦(包括:油膜剪切摩擦与油气混合物的绕流阻力引起的摩擦)以及保持架与滚动体及套圈之间的相对滑动摩擦。为能够准确计算轴承总的摩擦扭矩,分别对以上大部分摩擦组份进行理论分析并给出各个部分的扭矩计算公式。对于轴承套圈材料弹性滞后引起的摩擦需要结合滚动体与滚道接触点处椭圆短半轴的长度,且在考虑套圈滚道在接触点前、后材料能量弹性滞回曲线的同时还需要引入弹性滞后系数αh,保证此扭矩值计算的准确性。滚动体差动滑动是滚动轴承所特有的摩擦特性,从概念上出发可以理解为:滚动体与滚道接触椭圆的面积因为速度方向不同的原因可分为叁个部分,位于两纯滚动点之间的椭圆面积上的摩擦力与该两点分别至椭圆长半轴端点椭圆面积上的摩擦力方向相反,这意味着对接触椭圆面积上的应力积分必须分成叁部分来计算所得计算结果才能准确。滚动体自旋是因为轴承内、外套圈轴线不重合且存在夹角时才会有的现象,又因为接触点处滚动体自旋的方向往往一致所以在计算此摩擦力矩时只需对接触椭圆面上的任意点的应力值进行全面积分即可求得。润滑剂黏性摩擦主要体现在润滑剂内部的剪切力以及由于温升而使其蒸发进而加剧了由轴承内部油气混合物的空气密度引起的绕流阻力矩,最终导致轴承摩擦扭矩增加,其值可由经验公式求得。保持架与滚动体及套圈之间的相对滑动摩擦与转速无关而与润滑剂粘度、填脂量以及轴承材料特性相关,因此对于跑合阶段完成的滚动轴承而言,此种摩擦力基本上是一固定值,其值也可由经验公式求得。(3)分析与研究填脂量对托辊轴承摩擦扭矩的影响;脂润滑作为滚动轴承润滑方式中最为广泛的应用方式,润滑脂填充量的多少会直接影响轴承的温升及摩擦扭矩。因此,需要首先分析脂润滑轴承的摩擦扭矩组成。根据脂润滑轴承摩擦特性将其摩擦扭矩组份分成:润滑脂的黏性摩擦阻力(润滑脂拖曳摩擦阻力和油气混合物的绕流阻力)、滚动体自旋摩擦阻力、保持架与滚动体及内、外套圈之间的摩擦阻力、热导致的滚动摩擦及热导致的滑动摩擦阻力,并对上述摩擦源分别进行分析与计算,最终给出脂润滑轴承的摩擦扭矩计算模型。从上述脂润滑轴承摩擦组成可以看出最后两项摩擦源是由填脂量导致轴承温度升高引起的。然而轴承温度升高又会改变润滑脂的流变特性,所以在研究填脂量与轴承摩擦扭矩之间的相关性之前首先需要对滚动轴承常用锂基脂的流变特性进行分析与实验。润滑脂流变特性实验分别包括润滑脂相似黏度与温度以及相似黏度与转子转速(剪切率)之间的关系并分别对实验结果进行拟合,最终给出相对应的拟合公式。搭建脂润滑轴承摩擦扭矩试验台进行填脂量实验,并将实验结果与所建模型进行对比,在验证模型计算精度的同时通过观察实验结果给出托辊轴承最优填脂量范围。(4)分析与研究过盈装配对托辊轴承摩擦扭矩的影响;正常情况下,轴承都会以过盈装配的形式被应用在托辊中。根据托辊的组装过程发现轴承外圈会与轴承瓦盒(轴承座)以及轴承内圈与轴颈之间均会采用尺寸过盈的装配形式。然而根据弹性力学关于配对厚壁圆环的配合应力与变形分析可知,轴承过盈装配必然会对轴承的摩擦扭矩产生影响。为分析装配应力与轴承摩擦扭矩之间的相关性,首先需要分析装配轴承的摩擦扭矩组成并给出装配轴承摩擦扭矩计算模型。考虑到过盈装配会使得其中某项轴承摩擦阻力会明显超过其他的阻力值,因此根据装配轴承摩擦特性将其摩擦阻力分为:套圈材料弹性滞后引起的滚动摩擦阻力和保持架与滚动体及套圈之间的滑动摩擦阻力,并分别对上述两种摩擦阻力进行分析与计算,最终给出装配轴承摩擦扭矩数学模型。为能够模拟轴承过盈装配,设计一种圆周径向力加载轴承座,同时能够通过压力传感器实现加载应力的显示与记录。搭建装配轴承摩擦扭矩试验台,基于上述装置通过实验测试将试验结果与所建模型进行对比,同时观察实验数据最终给出托辊轴承的最优配合尺寸范围。(5)分析与研究径向载荷对托辊轴承摩擦扭矩的影响;带式输送机正常工作状态下托辊转动特性会随输送带输送物料重量的不同而不同,即托辊旋转阻力大小与其承载重量紧密相关。考虑托辊轴承在垂直方向上的径向载荷会随承载重量的不同而影响轴承自身的摩擦扭矩,因此根据径向承载轴承摩擦特性分析将其摩擦阻力分为:轴承套圈材料弹性滞后引起的滚动摩擦阻力、滚动体差动滑动引起的摩擦阻力及保持架与滚动体及套圈之间的滑动摩擦阻力,并对上述叁种摩擦阻力进行分析与计算,最终给出径向承载轴承的摩擦扭矩计算模型。为能够实现轴承在不同径向载荷下的加载设计一种轴承径向力加载装置,该装置要能够同时实现无极加载和载荷测量的基本功能。基于上述装置搭建径向承载轴承扭矩测试实验台进行实验测试,并将测试结果与所建模型进行比对同时观察实验数据给出托辊轴承最优径向承载范围。(本文来源于《中国矿业大学(北京)》期刊2016-04-14）
袁建湘[10]（2016）在《定常扭矩激励下转子系统动力学与摩擦学研究》一文中研究指出旋转机械是电力、石油、化工、冶金等行业中的关键设备,作为旋转机械核心部件的转子系统,其安全、可靠、稳定运行至关重要,它直接影响旋转机械的性能。旋转机械在运行过程中由于负载的变化,会使转子系统受到扭矩激励作用。扭矩激励使转子系统的动力学特性与摩擦学特性发生变化,研究扭矩激励下转子系统的动力学特性与摩擦学特性对转子系统的设计制造、在线监测及故障诊断具有重要意义。论文首先研究扭矩激励下转子系统的弯曲振动和轴承载荷的关系。针对某一单跨转子试验台,建立其数学模型,将转子系统定常扭矩激励前后的轴承载荷代入该模型,仿真得到转轴中心的弯曲振动信号。通过与试验所测得的振动信号进行对比,进一步验证定常扭矩激励下转子系统弯曲振动和轴承载荷的对应关系。利用动力学软件ADAMS分析定常扭矩激励对刚性体转子和弹性体转子动力学行为的影响,分别建立刚性体转子模型和弹性体转子模型并进行动力学仿真。通过对仿真结果的对比分析,探究转轴的弹性对定常扭矩激励下转轴弯曲振动变化的影响。通过ADAMS与MATLAB联合仿真对定常扭矩激励下转子系统进行了动力学与摩擦学耦合分析,耦合分析结果表明转子受到定常扭矩激励后转轴振动位移幅值变小,平衡位置向下偏移,轴心轨迹收缩,偏心率增大,油膜压力增大,轴承载荷增大,与转子试验台受到定常扭矩激励后的试验现象相符。对比动力学仿真与耦合仿真结果,发现定常扭矩激励下转子系统动力学行为与摩擦学行为彼此间相互影响,相互促进,存在着强耦合作用。设计了转子试验台,在该试验台上可以进行不同类型、不同数值扭矩加载试验以及故障模拟,该试验台安装了多种传感器,可以用来监测不同工况下转子系统动力学状态。另外,该试验台可以方便地进行油液取样,为通过铁谱技术研究不同工况对转子系统摩擦磨损的影响提供了条件。(本文来源于《太原理工大学》期刊2016-04-01）
摩擦扭矩论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
液粘调速离合器以粘性流体作为工作介质,依靠流体的粘性剪切力进行扭矩的传递,通过改变摩擦副间隙的距离实现转速的调节,具有启动冲击小、无级变速、高效节能等优点,广泛用于大型输送机,风机,水泵的软启动与速度调节。研究表明,关键部件摩擦片表面的油槽能降低摩擦副在混合摩擦与边界摩擦工况下的温升,但是在流体摩擦阶段油槽产生的动压效应会导致油液空化以及油膜收缩,从而影响扭矩传递;而且目前动压效应对扭矩传递的影响规律和内在机理尚不明确,缺乏提高油膜承载力和增强系统稳定性的方法。本文以摩擦副间隙的油液作为研究对象,综合考虑油槽参数、离心力和对偶片表面微织构等多个因素对油液流场和动力传递的影响,结合理论分析、数值分析和实验验证的方法,对不同构型摩擦副间隙油膜动压承载力、扭矩特性和油液传动机理进行研究,主要内容如下:基于流体运动的N-S方程和连续性方程,对无油槽摩擦副间隙的油液进行了分析,建立了考虑惯性力影响的油液运动模型;基于分步解析法推导出油液流动的解析解,分析了入口压力、油膜厚度、转速和离心力等多个因素对油液流场的影响规律;基于油液流动的边界条件,建立了流体摩擦阶段油膜的承载力模型和扭矩传递模型。通过对油液流场的分析发现,在无油槽影响的情况下离心力是导致油膜收缩的主要因素,当摩擦片转速达到800rpm时,油膜开始收缩;当对偶片与摩擦片的转速比大于0.9时,油液扭矩的传递效率会骤然降低。考虑油槽的空间结构和油液流动特点,简化N-S方程和雷诺方程获得油液流动的超定偏微分方程组,利用油槽边界的流量连续性假设,推导出油槽影响下油液的压力和速度的解析解,并通过数值分析验证了理论结果的准确性。针对油槽影响下油液流动的特性,得到了油膜承载力修正模型和传递扭矩修正模型,获得扭矩传递效率的解析式。分析了油槽动压效应的演变过程以及动压效应对油液流场、油膜承载力、油液空化、油膜收缩和扭矩传递的影响。基于Reynolds边界条件,建立了考虑油槽影响的油膜收缩模型,提出油膜等效半径判据,发现动压效应会导致油膜剧烈收缩,油膜厚度的增加对油膜收缩有抑制作用,当油膜厚度超过0.3mm,油膜等效半径趋于稳定;油槽区内的扭矩损失随着转速的增加而增大,非油槽区的扭矩损失在油膜厚度与油槽深度比例为0.5时达到最大值;在相同的有效面积系数下,增加油槽宽度能提高油膜的承载力和扭矩,当油槽深度大于油膜厚度时,油槽深度的增加会减弱油膜的承载力和扭矩。在离合器调速工况下,发现多组摩擦副间的油膜厚度不一致性导致摩擦副扭矩传递的差异,提出利用对偶片表面微织构技术增强油膜承载力的方法,基于带微凸体的油膜仿真模型分析了织构类型、织构深度和织构率等参数对油膜承载力和扭矩传递的影响规律,结果表明微织构能够有效提升油膜的承载力,其中柱状织构的影响最为显着;织构率不变的情况下,油膜的承载力与织构深度呈现线性变化,承载力的增幅明显而传递扭矩的损失较小;织构深度不变的情况下,织构率的增加会引起承载力的增长,尤其是织构率大于10%时承载力增长显着,但是织构率的增加会减少摩擦副的有效面积系数导致扭矩的减少。利用正交试验的方差分析法计算了对偶片表面微织构对承载力和扭矩影响的显着性水平,发现织构类型、织构深度、织构率对承载力和扭矩都有显着影响,相互之间不存在相关性。搭建了可视化的液粘调速离合器实验台,对一组摩擦副间隙油液的扭矩进行测试,验证了油膜厚度,油液入口压力对扭矩传递的影响规律。实验测定了不同织构深度与织构率的扭矩传递数据,验证了表面织构的有效性。基于高速像机发现随着转速的升高,油槽内的空泡数量增多,油膜收缩明显;油膜内空泡的形成与油膜收缩具有明显的周期性,并且油槽内的空泡破裂是引起油膜收缩的主要因素。织构后对偶片表面的油液内出现细长圆弧状的空泡,和无织构相比,引起的空泡数量少,体积小。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
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