非牛頓流體潤滑軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)非線性動力學(xué)分析.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，高速高精密機床作為一個國家科學(xué)技術(shù)進步的標(biāo)志，越來越多的受到各個國家的關(guān)注。對于高速高精密機床不僅要求機床主軸能夠保證穩(wěn)定的高速運轉(zhuǎn)，而且要保證極小的跳動和回轉(zhuǎn)誤差?？紤]到主軸高速運轉(zhuǎn)時的各種非線性因素，如非線性液膜力、氣流力、密封力等，對主軸系統(tǒng)進行非線性動力學(xué)分析是必不可少的。機床主軸系統(tǒng)可歸結(jié)為一類軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。上述因素中以非線性液膜力的影響最為突出，因此有必要研究非線性液膜力作用下的軸承－轉(zhuǎn)子系統(tǒng)非線性

2、動力學(xué)行為。實際應(yīng)用中，人們會在潤滑劑中添加一些添加劑來改善潤滑特性，而此時的潤滑劑就不能再簡單的看作是牛頓流體，而應(yīng)當(dāng)以非牛頓流體來研究。目前，對軸承－轉(zhuǎn)子系統(tǒng)非線性動力學(xué)特性的研究多局限于牛頓流體潤滑，而對于非牛頓流體潤滑的軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)非線性動力學(xué)特性的研究較少。
　　 本文應(yīng)用非線性動力學(xué)的基本理論和研究方法，研究了非線性支撐情況下的偶應(yīng)力流體潤滑軸承－轉(zhuǎn)子系統(tǒng)非線性動力學(xué)特性。主要分以下幾個方面：⑴對高精密機床主軸的研

3、究進展，水潤滑技術(shù)研究現(xiàn)狀，偶應(yīng)力流體研究現(xiàn)狀及非線性動力系統(tǒng)的相關(guān)概念與常用的研究方法等進行綜述；⑵推導(dǎo)出偶應(yīng)力流體潤滑情況下的液膜力模型，并在此基礎(chǔ)上建立了非線性支撐情況下的軸承－轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運動微分方程。⑶利用數(shù)值方法求出系統(tǒng)在不同參數(shù)情況下的分岔圖、時間歷程圖、相圖、Poincare映射圖、頻譜圖等特征圖形。結(jié)果表明，非線性支撐能夠更好地抑制系統(tǒng)分岔失穩(wěn)；偶應(yīng)力流體的分子特征長度對于系統(tǒng)動力學(xué)特性具有顯著的影響，隨著分子特征長度的增