【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及力学实验设备领域，特别是一种参数可调的磁水复合轴承-转子非线性动力学试验台。
技术介绍
1、推进轴系是某型舰艇动力系统的重要组成部分。其中轴系设备产生的机械振动不仅影响自身的工作性能，还会通过轴承座传递到舰艇壳体，引起艇体振动和噪声。推进轴系振动的传递途径复杂，能量交换形式多样，涉及纵向、横向、扭转方向单一振动，以及它们之间的运动耦合，还涉及轴系上不同设备之间的动力学关联、耦合效应。作为激振力由螺旋螺旋桨端传递到壳体结构上的传递途径，轴系的振动特性分析至关重要。国内相关学者的研究阐述了船舶艉部激励与螺旋桨—轴—船体系统振动噪声的映射关系。由于船舶螺旋螺旋桨在不均匀伴流场中工作，螺旋螺旋桨将对轴系产生轴频和叶频的激励将引起船舶推进轴系纵向振动，另外，轴系扭转振动也可以引起轴系的纵向振动。因此，通过试验验证轴系振动模型及计算方法非常必要。
2、磁水复合轴承转子动力学试验台是典型的单转子、双支点柔性转子结构。其典型特点是艉支点采用磁水复合轴承，在磁-固-流耦合、定常力、非定常力干扰下运行，因此其动力学问题特别复杂与突出，转轴的涡动和柔性变形与轴承、磁场、流体耦合效应会使系统的动力学行为与稳定性变得异常复杂。因此有必要结合磁-固-流多物理场耦合特点，设计一种参数可调的磁水复合轴承转子非线性动力学试验台。在轴系实际运行情况下，磁水复合轴承可能由于其径向间隙过小，艉部承载力过大而导致轴瓦-轴套发生接触，产生具有强非线性特点的碰摩状态。
3、现有技术还没有类似的实验设备。
技术
1、为解决上述问题，本专利技术提出一种参数可调的磁水复合轴承-转子非线性动力学试验台，该试验台可以通过研究不同支点位置、支点承载力的推进轴系布置方案，获取非线性振动测试单元测量的关键数据。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
3、一种参数可调的磁水复合轴承-转子非线性动力学试验台，包括
4、驱动电机及减速机；
5、联轴器，其动力输入端与所述驱动电机及减速机的输出端连接；
6、推力轴，其第一端与所述联轴器的输出端连接；
7、艉轴，其第一端与所述推力轴的第二端连接；
8、螺旋桨模拟盘，且安装在所述艉轴的第二端；
9、激振组件，连接在所述螺旋桨模拟盘。
10、作为优选的，所述电机与联轴器中间设置有扭矩传感器。
11、作为优选的，所述联轴器为永磁联轴器。
12、作为优选的，所述艉轴靠近第一端处设置有滑动轴承和滑动轴承轴向位置调整滑台，所述滑动轴承安装在所述滑动轴承轴向位置调整滑台的移动部，所述滑动轴承套装在所述推力轴的外部。
13、作为优选的，所述艉轴靠近螺旋桨模拟盘一侧设置有磁水复合轴承。
14、作为优选的，所述磁水复合轴承上设置有第一压力传感器。
15、作为优选的，所述激振组件包括激振器和伺服驱动器，其中所述激振器安装在螺旋桨模拟盘背向艉轴一侧的端面处，所述伺服驱动器与所述激振器连接。
16、作为优选的，所述螺旋桨模拟盘安装有可调节重量的配重片及配重螺栓。
17、作为优选的，所述螺旋桨模拟盘和所述激振器的连接处设置有轴承，该轴承为调心滚子轴承。
18、作为优选的，所述激振器处设置有第二压力传感器。
19、使用本专利技术的有益效果是：
20、本专利技术能够模拟转子在螺旋桨模拟装置提供的定常力、非定常力等干扰下，分析转子临界转速、振型、不平衡响应等非线性动力学特性，能够为大型船舶推进轴系转子系统动力学仿真计算、试验设计提供参考依据。
21、本专利技术能够通过拧动磁水复合轴承永磁体上方支架的螺栓，调节该轴承径向方向的磁力，模拟磁水复合轴承轴瓦-轴套发生接触而产生具有强非线性特点的碰摩工况。揭示磁水复合轴承转-静子碰摩工况机理，为今后实际推进轴系的转子动力学设计，预测出现碰摩状态后的非线性动力学行为提供参考数据及试验支撑。
22、本专利技术能够通过非线性振动测试单元所测量的磁水复合轴承转子时域信号，频域信号，轴心轨迹等参数，充分了解磁水复合轴承沿径向磁力大小对转子非线性动力学特性的影响；滑动轴承轴向位置对转子非线性动力学特性的影响；揭示磁-固-流多物理场耦合作用下，轴系-基座子系统之间的能量传递及振动耦合作用。在一定程度上可减少大型船舶推进轴系的试验件数量，揭示转子非线性动力学响应机理和有效地控制轴系的非线性振动。
23、附图说明
24、图1是本专利技术实施例参数可调的磁水复合轴承转子非线性动力学试验台结构示意图。
25、图2是本专利技术实施例参数可调的磁水复合轴承转子结构示意图。
26、图3是本专利技术实施例螺旋桨模拟装置结构示意图。
27、图4是本专利技术实施例驱动电机及减速机和扭矩传感器结构示意图。
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1.一种参数可调的磁水复合轴承-转子非线性动力学试验台，其特征在于：包括
2.根据权利要求1所述的参数可调的磁水复合轴承-转子非线性动力学试验台，其特征在于：所述电机与联轴器中间设置有扭矩传感器。
3.根据权利要求1所述的参数可调的磁水复合轴承-转子非线性动力学试验台，其特征在于：所述联轴器为永磁联轴器。
4.根据权利要求1所述的参数可调的磁水复合轴承-转子非线性动力学试验台，其特征在于：所述推力轴靠近第一端处设置有滑动轴承和滑动轴承轴向位置调整滑台，所述滑动轴承安装在所述滑动轴承轴向位置调整滑台的移动部，所述滑动轴承套装在所述推力轴的外部。
5.根据权利要求1所述的参数可调的磁水复合轴承-转子非线性动力学试验台，其特征在于：所述艉轴靠近螺旋桨模拟盘一侧设置有磁水复合轴承。
6.根据权利要求5所述的参数可调的磁水复合轴承-转子非线性动力学试验台，其特征在于：所述磁水复合轴承上设置有第一压力传感器。
7.根据权利要求1所述的参数可调的磁水复合轴承-转子非线性动力学试验台，其特征在于：所述激振组件包括激振器和伺服
8.根据权利要求1所述的参数可调的磁水复合轴承-转子非线性动力学试验台，其特征在于：所述螺旋桨模拟盘安装有可调节重量的配重片及配重螺栓。
9.根据权利要求7所述的参数可调的磁水复合轴承-转子非线性动力学试验台，其特征在于：所述螺旋桨模拟盘和所述激振器的连接处设置有轴承，该轴承为调心滚子轴承。
10.根据权利要求1所述的参数可调的磁水复合轴承-转子非线性动力学试验台，其特征在于：所述激振器处设置有第二压力传感器。
...【技术特征摘要】
1.一种参数可调的磁水复合轴承-转子非线性动力学试验台，其特征在于：包括
2.根据权利要求1所述的参数可调的磁水复合轴承-转子非线性动力学试验台，其特征在于：所述电机与联轴器中间设置有扭矩传感器。
3.根据权利要求1所述的参数可调的磁水复合轴承-转子非线性动力学试验台，其特征在于：所述联轴器为永磁联轴器。
4.根据权利要求1所述的参数可调的磁水复合轴承-转子非线性动力学试验台，其特征在于：所述推力轴靠近第一端处设置有滑动轴承和滑动轴承轴向位置调整滑台，所述滑动轴承安装在所述滑动轴承轴向位置调整滑台的移动部，所述滑动轴承套装在所述推力轴的外部。
5.根据权利要求1所述的参数可调的磁水复合轴承-转子非线性动力学试验台，其特征在于：所述艉轴靠近螺旋桨模拟盘一侧设置有磁水复合轴承。
6.根据权利要求5所述的参...
【专利技术属性】
技术研发人员：王跃方，王鲲鹏，何涛，陈德民，张学飞，刘巍，柴士伟，周孟德，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：
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