为了更加精确地分析船用人字齿轮传动系统的非线性幅频特性,综合考虑齿面摩擦、时变啮合刚度、齿侧间隙、综合传动误差、外载激励以及中间轴段与弹性支撑等因素,采用集中质量参数法,建立了24自由度船用人字齿轮传动系统的弯-扭-轴-摆耦合非线性动力学模型,推导了系统的非线性动态微分方程。模型中采用弹流润滑理论,计算了齿面摩擦因数、摩擦力及摩擦力矩;采用Runge-Kutta数值法对微分方程进行求解,获得了齿面摩擦影响下的无量纲频率系统相图及时间历程图,分析了齿面摩擦对系统非线性频响特性的影响。结果表明,齿面摩擦抑制了人字齿轮副沿啮合线方向的振动,但不改变齿轮的啮合状态;在频率0~0.89的低频段及频率1.42~2的高频段,齿面摩擦对振动幅值的阻尼作用不可忽略,在无量纲啮合频率0.95~1.23的非稳态共振区,齿面摩擦的阻尼作用并不明显...

分析了矩形静压推力轴承的表面特征以及分形理论中几种模型的特点,结合轴承表面特征提出选用分形插值模型对静压推力轴承表面的平面度与粗糙度进行综合分形模拟。实例验证表明该方法对静压推力轴承表面平面度与粗糙度综合特征的模拟符合真实情况,为静压推力轴承的润滑性能模拟奠定了基础。

为了分析可变截面节流器对空气静压轴承性能的影响,提出了变截面节流器的空气静压轴承模型,通过轴承承载表面弹性薄板的挠度变形实现节流器截面形状的动态变化。建立固体薄板变形和气体润滑的耦合偏微分方程,采用有限差分法和超松弛迭代法对耦合方程进行离散和数值求解。计算结果表明节流器的截面形状直接决定了数值计算过程中喷嘴系数的大小,与刚性节流器的空气静压轴承相比,变截面节流器的空气静压轴承刚度提高了15%,在较高承载力的情况下能够获得更大的刚度。实验测试结果和理论分析基本一致,变截面节流器的设计方法能够有效提高空气静压轴承的静特性。

为了研究微节流孔对于空气静压轴承的节流性能的影响;本文利用CFD流体计算软件对微孔空气静压轴承的三维内部流场进行了数值模拟与计算分析;其中采用网格划分软件对轴承气膜网格进行划分,利用(Realizable K-ε)湍流计算模型分析气膜的流场特性;通过对微孔空气静压轴承的节流性能分析,研究了微孔空气静压轴承的节流孔直径对于轴承气膜内的压力及速度分布的影响,并给出了相应的对比结果;同时,将微孔空气静压轴承流场与传统节流孔空气静压轴承流场的不同区域的压力分布进行了对比,并分析了微孔节流与传统小孔节流流场之间的特点与区别。结果表明,在气膜承载面上,节流孔附近的压力降随着节流孔直径的增大,压力降呈先增大后减小的趋势;在节流孔中心线上压力随节流孔直径的增大,压力变化越不明显;微孔节流空气静压轴承与传统小孔空气静压...