【摘 要】
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目前旋转机械正朝着高速化、智能化和高性能的方向发展,可倾瓦滑动轴承因具有高负载、低摩擦、运行稳定、可自动调节等特点,得到广泛应用。在高速重载工作环境下,任何早期轴承故障都可能会引发灾难性事故。为保证轴承质量,需要对可倾瓦滑动轴承进行出厂检测,因此研发可倾瓦滑动轴承测试系统对其综合性能检测和研究具有重要意义。本文以高速可倾瓦滑动轴承为研究对象,在本课题组自主研发并已成功用于某飞机附件试车台的高速运转
【基金项目】
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河南省科技攻关项目“基于深度迁移学习的高速运转设备早期故障预示方法研究与系统研发”； 郑州机械研究所有限公司横向项目“高速滑动轴承动静特性试验台方案设计与研制”；
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目前旋转机械正朝着高速化、智能化和高性能的方向发展,可倾瓦滑动轴承因具有高负载、低摩擦、运行稳定、可自动调节等特点,得到广泛应用。在高速重载工作环境下,任何早期轴承故障都可能会引发灾难性事故。为保证轴承质量,需要对可倾瓦滑动轴承进行出厂检测,因此研发可倾瓦滑动轴承测试系统对其综合性能检测和研究具有重要意义。本文以高速可倾瓦滑动轴承为研究对象,在本课题组自主研发并已成功用于某飞机附件试车台的高速运转设备振动测试系统1.0版本基础上,研发了一套高速可倾瓦滑动轴承测试系统2.0版本,并利用该测试系统对高速可倾瓦滑动轴承进行综合性能研究。借助Solid Works平台搭建模型,通过ANSYS软件对转子系统进行有限元仿真分析。此外,针对滑动轴承油膜涡动和油膜振荡故障难以消除的问题,利用MFS试验台进行故障模拟,通过改变试验参数避免这两类轴承故障。主要研究内容如下:（1）研发高速可倾瓦滑动轴承测试系统,包括硬件搭建和软件测试系统。以某五瓦可倾瓦滑动轴承为研究对象,采用三轴加速度、涡流位移、铂电阻温度、薄膜压力、扭矩仪等传感器,多类NI数据采集卡和计算机完成硬件搭建。软件测试系统在对振动测试系统1.0版本进行改进的基础上,结合用户实际需求,加入了轴位移、油膜压力、轴瓦温度、转速转矩等测试参数,增加了数据回放和定时报表等功能,对报警自动存储和轴心轨迹提纯等方面进行了优化设计,研发了可倾瓦滑动轴承测试系统2.0版本。（2）可倾瓦滑动轴承测试系统采集信号种类多,具有超多采集通道,实现瓦块任意可选比较困难,针对这一问题,提出一种基于轮询枚举的方法。（3）针对轴位移信号易受车间噪声干扰问题,提出将EMD算法和平滑滤波应用到轴心轨迹提纯,从而更好的辨别旋转机械早期故障特征。针对轴位移频谱直流分量过大问题,从快速傅里叶变换原理出发,提出修改坐标法和信号偏移法消除直流分量。（4）通过仿真和试验对高速可倾瓦滑动轴承进行综合性能研究。仿真利用Solid Works平台搭建轴承-转子系统模型,借助ANSYS软件对模型进行分析,计算临界转速,分析动态特性。试验通过所研发测试系统完成,主要研究低速端和高速端的箱体振动和轴位移随转速的变化情况,分析时频和轴心轨迹等特征以及温度变化情况。（5）针对滑动轴承油膜涡动和油膜振荡故障难以消除这一问题,利用MFS试验台进行故障模拟,分析故障信号时频、轴心轨迹以及瀑布图等特征,研究如何减弱和避免这两类轴承故障。
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