高加速度旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究

內(nèi)容概要

　　《高加速度旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究》作者根據(jù)自己多年的研究成果，提出了基于剛性傳動(dòng)高速傳動(dòng)鏈的大慣量固體旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)思想，取得了較多的創(chuàng)新性研究成果，特別是提出了適合高速旋轉(zhuǎn)裝置使用的機(jī)構(gòu)總體優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，進(jìn)行了轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的力學(xué)特性分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)研究，同時(shí)利用新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行了高頻減振技術(shù)研究，研發(fā)了適合高速旋轉(zhuǎn)裝置使用的整機(jī)減振裝置；并在分析高速傳動(dòng)系統(tǒng)不平衡量分布的特點(diǎn)接觸基礎(chǔ)上進(jìn)行了整機(jī)動(dòng)平衡保障技術(shù)研究，對多工作參數(shù)集成監(jiān)控技術(shù)也進(jìn)行了有益的探討。在上述技術(shù)的基礎(chǔ)上作者研制了新型的高速旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)機(jī)，利用高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生向心加速度的原理來模擬微小型結(jié)構(gòu)件高加速度加載環(huán)境，并獲得了成功，成功地填補(bǔ)了國內(nèi)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的空白?！　　陡呒铀俣刃D(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究》比較系統(tǒng)地建立了高加速度旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的理論體系，內(nèi)容豐富、論述嚴(yán)謹(jǐn)，并具有較高的實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值。解決了優(yōu)化設(shè)計(jì)、減振、動(dòng)平衡等該領(lǐng)域的核心問題，提出了固體減振、變輪廓轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)等創(chuàng)新設(shè)計(jì)思想，對該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展起到了很好的推動(dòng)作用。相信本書能夠?yàn)樵擃I(lǐng)域的研究人員提供有益的技術(shù)參考，希望本書的出版能夠進(jìn)一步地促進(jìn)?關(guān)領(lǐng)域的研究發(fā)展，為我國的航天、航空事業(yè)作出更多的貢獻(xiàn)。

作者簡介

　　王成林，黑龍江省牡丹江人。1979年6月生，北京物資學(xué)院副教授，2006年畢業(yè)于北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛工程學(xué)院，博士研究生學(xué)歷，畢業(yè)后在北京物資學(xué)院物流學(xué)院從事工程裝備教學(xué)以及科研工作。目前已發(fā)表學(xué)術(shù)論文25篇，其中EI收錄4篇，ISTP收錄1篇；獲得國防發(fā)明專利2項(xiàng)，實(shí)用新型專利11項(xiàng)，目前已經(jīng)主持或參與省部級(jí)及其他課題共計(jì)15項(xiàng)?！　堉?，陜西米脂人，1951年2月生。1982年研究生畢業(yè)?，F(xiàn)為北京理工大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，國防科技工業(yè)微細(xì)結(jié)構(gòu)加工技術(shù)研究應(yīng)用中心主任，北京理工大學(xué)精密微小型機(jī)械制造工藝與裝備技術(shù)研究所所長。主要從事精密數(shù)控加工工藝與裝備技術(shù)、微小型機(jī)械制造技術(shù)、控制與檢測技術(shù)等方面的研究。

書籍目錄

1 緒論1.1 研究意義1.2 高加速度旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)相關(guān)技術(shù)的研究和發(fā)展1.2.1 高加速度加載實(shí)驗(yàn)技術(shù)的研究和發(fā)展1.2.2 高速旋轉(zhuǎn)設(shè)備的研究和發(fā)展1.2.3 動(dòng)平衡技術(shù)的研究和發(fā)展1.2.4 高頻減振技術(shù)的研究和發(fā)展1.2.5 振動(dòng)測試和故障診斷的研究和發(fā)展1.2.6 動(dòng)力學(xué)的研究和發(fā)展1.2.7 優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究和發(fā)展1.3 本書研究的主要內(nèi)容2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總體技術(shù)研究2.1 結(jié)構(gòu)總體方案優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)2.1.1 傳動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)分析2.1.2 傳動(dòng)系統(tǒng)連接方式及其動(dòng)態(tài)特性對比分析2.1.3 高速旋轉(zhuǎn)條件下空氣摩擦以及運(yùn)行阻力分析2.2 高速傳動(dòng)過載保護(hù)技術(shù)2.2.1 彈簧球保護(hù)裝置設(shè)計(jì)研究2.2.2 力矩傳遞螺釘保護(hù)裝置設(shè)計(jì)研究2.2.3 剪切軸保護(hù)裝置設(shè)計(jì)研究2.3 高速傳動(dòng)系統(tǒng)支撐設(shè)計(jì)技術(shù)研究2.3.1 間隙補(bǔ)償法安裝方法研究2.3.2 上、下箱體優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究2.3.3 基于環(huán)形部件模態(tài)分析的上箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.4 模塊化設(shè)計(jì)方法研究2.5 本章小結(jié)3 轉(zhuǎn)子力學(xué)特征分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)3.1 高速旋轉(zhuǎn)條件下的常規(guī)配合特性分析3.1.1 過盈配合力學(xué)特性分析3.1.2 補(bǔ)償機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)分析3.1.3 平鍵配合力學(xué)特性分析3.2 高速轉(zhuǎn)子力學(xué)特性分析3.2.1 帶有安裝孔的轉(zhuǎn)子力學(xué)特性分析3.2.2 通孔幾何參數(shù)對轉(zhuǎn)子力學(xué)特性影響分析3.2.3 非通安裝孔對轉(zhuǎn)子力學(xué)特性影響分析3.3 實(shí)驗(yàn)對象安裝方式優(yōu)化分析3.3.1 實(shí)驗(yàn)對象力學(xué)特性分析3.3.2 零間隙配合力學(xué)特性分析3.3.3 小間隙配合力學(xué)特性分析3.3.4 小過盈配合力學(xué)特性分析3.3.5 實(shí)驗(yàn)托盤螺釘安裝預(yù)緊力影響分析3.4 實(shí)驗(yàn)托盤形狀優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)3.4.1 非等厚度實(shí)驗(yàn)托盤力學(xué)模型3.4.2 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小原則優(yōu)化分析3.4.3 確定使用邊界條件的優(yōu)化分析3.4.4 實(shí)驗(yàn)托盤的軸向外輪廓優(yōu)化分析3.5 本章小結(jié)4 整機(jī)動(dòng)態(tài)特性計(jì)算分析4.1 動(dòng)力學(xué)建模技術(shù)研究4.1.1 動(dòng)力學(xué)建模簡化原則分析4.1.2 整機(jī)的簡化動(dòng)力學(xué)模型4.1.3 有限元實(shí)體建模分析4.2 整機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算分析4.2.1 剛性軸設(shè)計(jì)方法動(dòng)態(tài)特性分析4.2.2 系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速影響因素分析4.2.3 臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算分析4.3 整機(jī)的諧響應(yīng)分析4.4 整機(jī)瞬態(tài)動(dòng)力響應(yīng)分析4.5 改善動(dòng)態(tài)特性的措施4.6 本章小結(jié)5 旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)機(jī)減振技術(shù)研究5.1 整機(jī)振動(dòng)分析5.2 減振系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析5.3 阻尼材料的動(dòng)態(tài)特性測試方法研究5.3.1 阻尼材料動(dòng)態(tài)特性測試原理分析5.3.2 阻尼材料動(dòng)態(tài)特性測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析5.3.3 裝卡系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析5.4 新型阻尼材料錳銅合金的動(dòng)態(tài)特性測試分析5.4.1 剛度系數(shù)測試分析5.4.2 阻尼系數(shù)測試分析5.4.3 損耗因子測試分析5.4.4 阻尼合金厚度影響分析5.4.5 振動(dòng)的激勵(lì)力幅值與動(dòng)態(tài)特性之間的關(guān)系分析5.5 高聚物的運(yùn)動(dòng)理論分析5.6 高聚物的動(dòng)態(tài)特性測試分析5.6.1 氟橡膠與丁氫橡膠動(dòng)態(tài)特性測試分析5.6.2 黑色阻尼橡膠動(dòng)態(tài)特性測試分析5.6.3 紅色阻尼橡膠動(dòng)態(tài)特性測試分析5.7 本章小結(jié)6 旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)機(jī)動(dòng)平衡技術(shù)研究6.1 高速傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)平衡量分析6.1.1 高速傳動(dòng)系統(tǒng)的不平衡量根源分析6.1.2 高速傳動(dòng)系統(tǒng)的不平衡量的分布分析6.2 系統(tǒng)動(dòng)平衡方法分析6.3 系動(dòng)平衡系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析6.3.1 離線動(dòng)平衡系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析6.3.2 在線動(dòng)平衡系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析6.3.3 動(dòng)平衡系統(tǒng)精度分析6.4 整機(jī)動(dòng)平衡量精度評(píng)定分析6.5 本章小結(jié)7 旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)機(jī)的控制、振動(dòng)檢測及故障診斷技術(shù)研究7.1 整機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析7.2 變頻器控制技術(shù)研究7.2.1 變頻器的控制參數(shù)設(shè)置分析7.2.2 轉(zhuǎn)速差補(bǔ)償技術(shù)研究7.3 基于變頻器的外設(shè)控制方法研究7.3.1 變頻器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)7.3.2 故障信號(hào)響應(yīng)方法研究7.3.3 變頻器抗干擾技術(shù)研究7.4 振動(dòng)檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析7.5 基于振動(dòng)信號(hào)分析的整機(jī)工作特性分析7.6 故障診斷技術(shù)研究7.6.1 故障形式分析7.6.2 故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析7.7 本章小結(jié)8 旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)機(jī)整機(jī)調(diào)試及高加速度加載實(shí)驗(yàn)分析8.1 旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)機(jī)的子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試8.1.1 油氣潤滑子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試8.1.2 液壓冷卻子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試8.1.3 真空子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試8.1.4 監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)試分析8.1.5 整機(jī)調(diào)試分析8.2 高加速度加載實(shí)驗(yàn)分析8.2.1 實(shí)驗(yàn)對象典型結(jié)構(gòu)分析8.2.2 高加速度加載實(shí)驗(yàn)與仿真驗(yàn)證8.3 本章小結(jié)參考文獻(xiàn)附錄1 字符參數(shù)表附錄2 旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)機(jī)實(shí)物附錄3 機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)物

章節(jié)摘錄

　　1.3 本書研究的主要內(nèi)容　　本書主要的研究目的是根據(jù)實(shí)驗(yàn)對象旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生向心加速度原理，實(shí)現(xiàn)微小型結(jié)構(gòu)件在高加速度加載條件下的動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)研究，主要研究內(nèi)容包括：適合高速旋轉(zhuǎn)裝置使用的機(jī)構(gòu)總體優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)；轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的力學(xué)特性分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)研究；根據(jù)確定的邊界條件簡化原則，建立整機(jī)的有限元三維實(shí)體模型，進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性分析研究；在整機(jī)振動(dòng)特征分析基礎(chǔ)上，結(jié)合阻尼部件的動(dòng)態(tài)特性測試結(jié)果，研究適合高速旋轉(zhuǎn)裝置使用的整機(jī)減振裝置；分析高速傳動(dòng)系統(tǒng)不平衡量分布的特點(diǎn)，進(jìn)行整機(jī)動(dòng)平衡保障技術(shù)研究，以滿足使用要求；研究多工作參數(shù)集成監(jiān)控技術(shù)，通過設(shè)計(jì)的雙層信號(hào)處理機(jī)制，建立整機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和故障診斷系統(tǒng)；最后利用研發(fā)的高加速度加載旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)機(jī)對實(shí)驗(yàn)對象進(jìn)行加載實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了仿真分析結(jié)果。　　基于以上研究目的，確定本書各章的具體內(nèi)容如下：　　第1章為緒論，主要論述本書的背景與意義，以及國內(nèi)外高加速度加載實(shí)驗(yàn)相關(guān)技術(shù)的主要研究情況，同時(shí)提出了本課題的主要研究目的和相關(guān)內(nèi)容。　　第2章為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總體技術(shù)研究。在深入研究傳動(dòng)系統(tǒng)連接機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型及其工作特性的基礎(chǔ)上，提出了適合固體大質(zhì)量高加速度旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)使用的剛性連接技術(shù)；并通過對系統(tǒng)關(guān)鍵子機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性的分析，研究了適合高速剛性連接方式的過載保護(hù)技術(shù)；并利用模塊化設(shè)計(jì)思想，優(yōu)化了高速剛性傳動(dòng)系統(tǒng)的加工、裝配工藝方案?！　〉?章為轉(zhuǎn)子力學(xué)特征分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)。通過對實(shí)驗(yàn)托盤的力學(xué)特性研究，提出了適合高速旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)托盤使用的變厚度非線性優(yōu)化技術(shù)；在分析標(biāo)準(zhǔn)軸孔配合動(dòng)力學(xué)模型以及實(shí)驗(yàn)對象安裝多體耦合非線性動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，研究了轉(zhuǎn)子在各種安裝配合條件下的力學(xué)特性，得到了適合固體集中質(zhì)量高加速度實(shí)驗(yàn)的裝配方法。

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