0.5 mN·m～10 N·m气浮式扭矩标准机关键技术的设计与实现

为了解决各工业领域中微小扭矩传感器难以校准的问题,填补国内微小扭矩计量溯源的空白,研制了0.5 m N·m～10 N·m气浮式扭矩标准机。该装置采用静重式砝码加载方式,并结合全自动控制模式,减少了因砝码产生的误差。此外,装置采用气浮轴承作为支承,并对其进行了测试,满足性能要求。同时,通过对因瓦合金钢材质的标准力臂进行结构设计,有效控制了长度造成的误差,从而在很大程度上提高了装置的准确度。试验结果表明,这些关键技术保证了装置的可靠性与精密性,为微小扭矩的计量校准提供了保障。     

高精度支承技术在国家扭矩基准机上的运用

从气体润滑理论出发,介绍了中船重工第七〇四研究所和中国计量科学研究院联合研制100N.m扭矩国家基准机上使用的气浮轴承的原理、性能计算、灵敏度等关键试验以及气路设计情况,并且叙述了气浮轴承装置完成后的整机灵敏度试验、重复性试验以及和德国PTB的国际比对,证明了在高准确度国家基准上使用该型气浮轴承的必要性,填补了国内空白。同时,也使我国在100N.m量程段的扭矩计量水平达到了国际领先水平。     

扭矩标准装置优化设计研究

文章介绍了通过优化设计研制成功的高准确度2kN·m扭矩标准装置的结构、特点和关键技术.该装置采用传统的静重平衡式结构,对力臂杠杆、刀口支承和砝码等进行了优化,并采用了自动加载、对中调整、对偶平衡以及PLC控制程序等技术,使该装置的校准可信度和准确度都有所提高.     

大型静压球面轴承设计研究

介绍了大型静压球面轴承的设计。该轴承用于水翼船翼柱自位球承动载模拟试验机的加载装置,其加载力大,可满足回转和摇摆振荡复合运动要求。     

E2等级公斤组砝码自动检测系统的研制

上海市计量测试技术研究院自主研发了E2等级公斤组砝码自动测量系统。整个系统由超声波清洗车、自动加载系统和50kg质量比较仪三个部分组成。使用自动测量系统时,可以自动加载系统、远程遥控地加载砝码;用超声波清洗车,自动清洗砝码;用质量比较仪自动地检定砝码的折算质量。文章介绍了整个系统的原理,并用图表说明了各个部分的功能。     

高精度UUV浮力调节装置控制驱动技术研究

在分析高精度浮力调节装置结构及功能的基础上,提出了该装置的控制驱动器硬件及软件设计方案。该控制驱动器选用TMS320F28335作为主控制芯片,采用容积、速度、电流三闭环控制以实现控制驱动器对浮力调节装置容积的高精度控制;采用模拟加载台对该浮力调节装置中的泵进行加载试验,验证了该控制驱动器的带载性能;采用试验验证了基于多级液压缸的容积控制算法的控制精度,表明该控制驱动器能够满足高精度浮力调节装置的性能要求。     

标准扭矩扳子校准技术研究

本文介绍了扭矩扳子检定仪的两种校准方法，对标准扭矩扳子的校准过程进行了受力分析，对用于标准扭矩扳子校准的参考式扭矩标准装置的结构与工作原理进行了研究，研制了基于气浮轴承的标准扭矩扳子校准装置，其扩展不确定度优于0.05%(k=2)。     

某型调距桨应急装置故障机理分析

三条某型船所装调距桨装置在试验阶段出现应急调距故障,通过对故障调距桨装置的拆检,分析故障机理在于轴承环在安装过程中产生了较大变形,导致桨叶轴承间隙过小,使得桨毂机构调距摩擦阻力过大,从而无法实现应急调距功能。为了能够准确、有效地揭示轴承环安装变形对桨叶轴承间隙的影响,以有限元技术为支撑,采用转角计算的方法,得出较为准确的计算结果。同时,对产品的技术状态和工艺状态进行了改进与调整,从根源上解决了此类故障问题。     

舰船弹性支撑推力轴承抗冲击特性研究

推力轴承传递的螺旋桨动态激励力可激发船体结构振动,是舰船重要的机械噪声源。采取弹性支承方式可降低推力轴承引起的噪声,但在受冲击载荷作用时,弹性支承的变形会导致推力轴承与轴系之间产生相对位移,从而影响轴系运行安全。为分析弹性支承推力轴承的抗冲击性能,建立了推进轴系及弹性支撑推力轴承和主机耦合模型,采用仿真分析的方法研究推力轴承的冲击响应。分析结果表明推力轴承的相对位移响应较大,近似等于最大许用位移值,通过改变隔振器刚度、支撑轴承刚度与位置等措施,可使推力轴承的相对位移响应满足舰船设备抗冲击要求,并改善轴系受力状态。     

球磨机滑履轴承支撑结构滑瓦摩擦功耗的探索

文中通过对球磨机主轴承支撑和滑履轴承支撑轴承的受力分析,计算了球磨机滑履轴承支撑滑瓦摩擦功耗,比较了主轴承支撑和滑履轴承支撑摩擦功耗的大小。     

船用推力轴承整体减振系统振动传递特性研究

[目的]采用推力轴承整体减振技术可改变推进轴系的纵振传递路径,衰减螺旋桨传递至船体的振动能量,从而实现降噪的目的。[方法]为掌握螺旋桨不同方向激励力的传递规律,建立桨—轴—船体的数值分析模型,分析螺旋桨纵向和横向单位激励力作用下系统的振动传递特性,对比推力轴承整体减振与传统刚性支撑两种安装方式下船体的振动响应,并识别出对应的优势模态,然后利用间接识别法计算螺旋桨的纵向力谱,并以此作为输入评估系统的减振性能,最后对推力轴承整体减振系统的激励响应特性进行实验研究。[结果]结果表明,与传统刚性支撑方案相比,推力轴承整体减振技术对于螺旋桨横向激励衰减效果不明显,但对于螺旋桨纵向激励具有10 dB以上减振效果。[结论]应用整体减振技术可使船用推力轴承纵向振动具有良好的衰减效果,所得结论可为船用推力轴承减振装置设计提供一种新的思路。     

基于可变容积力加载装置的研制

采用密闭容积内电动缸伸缩挤压液体的方式,研制了一种力加载装置。实验结果表明,本文所研究的力加载装置具有加载稳定、精度高、结构优良等优点,为被加载轴的受力分析提供了优良设备。加载装置可在静态载荷75 T的基础上叠加幅值最大为13 T、频率最高为4 Hz的动态加载力。     

基于100N·m扭矩基准机自动控制采集系统的研究

通过对100N.m扭矩基准机的自动控制系统研究,运用SSCNET III光纤网络(通讯速度50Mbps、通讯周期0.44ms)设计出严格按照扭矩计量检定规程的砝码加、卸载程序,同时,采用高速处理的可编程控制器和SSCNET III运动控制器控制加、卸载伺服电机,构建了伺服电机的同步控制和绝对控制系统,设计和编写微机与测量仪表串口通讯程序,开发出友好人机对话界面;最终实现了扭矩基准机检定、校准,数据采集、记录和报告生成的全自动化。     

不同支撑方案下汽轮给水泵组的轴系振动特性

以某型汽轮给水泵组轴系为研究对象，提出轴承对外传递力的计算方法。对比分析不同轴承支撑方案下轴系的振动特性及轴承对外传递力的特性，进行机组轴系支撑方案论证研究。结果表明：在汽轮机单侧和双侧支撑方案下，机组轴系均可在额定工况转速范围内安全可靠地运行；在额定转速下，采用单侧支撑方案的机组，其各轴承外传力大于采用双侧支撑方案的机组，但在3000r/min以下的低速工况时，2种方案下的机组轴承外传力基本一致，且单侧支撑下中间轴承的外传力更小。该结论对于该类型汽轮给水泵组的结构设计具有一定参考价值。     

不同磨损状态下船用滑动式中间轴承润滑性能研究

中间轴承是船舶推进系统的重要支撑部件,长时间工作后轴瓦会发生不同程度的磨损,进而对其工作性能产生一定的影响。本文以某型舰用滑动式中间轴承为研究对象,建立中间轴承流体润滑数值模型,在模型中考虑了表面粗糙度等影响因素。对比分析了不同磨损状态对中间轴承润滑性能的影响。研究结果表明,随着轴瓦磨损量增大,最小油膜厚度将急剧减小,这对中间轴承润滑性能非常不利。为保证中间轴承正常工作,当轴瓦发生一定程度磨损后需及时更换。本文研究工作为后续滑动式中间轴承结构改进、性能优化及使用维护提供了重要的参考依据。     

轴承动特性技术研究及计算软件开发

轴承作为转子系统重要的支撑,其动特性直接影响舰船转子系统的性能.以往的研究中往往忽略轴承的弹性支撑效果,使得转子系统建模不真实,分析结果出现误差.为快速得到精确的轴承动特性系数,文中基于有限差分法和压力扰动法,求解滑动轴承动特性系数;根据相关经验公式,求解滚动轴承动特性系数;基于VC和MATLAB的混合编程,利用Matcom 4.5编译器,开发了一个通用轴承动特性系数求解软件.该软件可计算多类轴承动特性系数,提高了计算效率,占用内存少,使用方便,为设计人员实现计算机辅助设计提供支撑,为轴承及转子动力学的研究提供参考.     

水压环境下轴承支撑结构变形对其载荷分布的影响分析

当水下轴承支撑在工作过程中受到外力作用时，轴承的内圈或外圈会产生偏离理想圆形的变形，因而需要考虑变形后的形状来获得真实的载荷分布，或者把轴承套圈视为柔性。针对水下回转轴承内圈与其中空支撑轴结构采用固联装配的情况，分析了海水压力作用下中空支撑轴变形引起的轴承内圈变形，以及由此引起的轴承间隙变化，建立了轴承负荷与滚动体负荷的平衡方程，通过数值仿真计算，得到变形后轴承内圈的载荷分布。计算结果表明，在水下压力环境下轴承内圈变形后与变形前的载荷分布截然不同。轴承的力学性能下降，将会影响轴承的使用可靠性及寿命。     

YANMAR 6N18AL—DN柴油机曲轴失去一道主轴承支撑后的应力状态——兼谈主轴承

本文分析了一起主轴承固定螺栓的螺母松动原因，通过现场检查和理论计算两方面来论述曲轴在失去一道主轴承支撑后的应力状况和损伤程度，并提出了改进建议和预防措施。     

推力轴承基座对艇体振动及其辐射噪声的影响

利用FEM/BEM方法计算了实尺度单壳体潜艇在螺旋桨激振力作用下的结构振动和水下声辐射特性.分析比较了两种推力轴承基座形式(法兰盘式基座和普通基座)对潜艇在螺旋桨激励下振动与噪声性能的影响.结果表明,安装法兰盘式推力轴承基座能在除28 Hz附近降低潜艇辐射噪声,最大降低25 dB左右.普通推力轴承基座形式只将螺旋桨脉动推力加载到与其相连的艇体结构上,引起纵向振动和横向振动,其壳体的法向振动较强烈;而法兰盘式推力轴承基座可以将螺旋桨脉动推力沿周向均匀地加载到艇体上,它主要引起纵向振动,只有艇体首尾处有法向振动,因而,噪声较低.     

某NGW型减速器行星轮支撑轴承承载能力扩容设计

针对某NGW型减速器行星轮支撑轴承在传递功率扩容后比压偏大的问题,通过调整该支撑轴承的结构尺寸,有效降低了该轴承比压。同时借助轴承分析软件以及有限元分析软件,对该轴承的油膜压力及厚度分布的合理性进行了复核计算。最后通过实物运行试验,验证了该行星轮支撑轴承功率扩容设计的合理性,为该类行星轮支撑结构的设计提供一定的参考。