毕业论文课题相关文献综述
作为旋转机械中最常用的轴承之一，滑动轴承被广泛应用于汽轮机、燃气轮机、航空发动机、舰船推进轴系等动力设备中，[1]它作为机械设备重要的基本元件, 对机械设备的性能、工作可靠性以及生产的安全性和经济性具有重大影响，其动态特性对于旋转机械的整体动态特性具有十分显著的影响。[2]
滑动轴承性能的试验测量，特别是动态特性的测量，通常是用磁带记录仪记下测量的信号，然后再到数据分析系统中去分析和处理，以得到最终所要求的数据。[3]直接表征轴-滑动轴承系统润滑性能的主要参数是油膜压力、油膜厚度、油膜温度及其分布状态。油膜压力和油膜温度通常分别采用沿被测轴承周向布置的压力传感器和温度传感器来测量。相比之下，油膜厚度则是检测难度最大的参数。
油膜厚度在一定程度上反映轴承油膜的分布情况。油膜厚度的测量方法很多，如电阻法、电容法、阻容振荡法、电容层析成像法、磁阻法、X射线法、超声波法、反射式光纤法、光干涉法、激光诱导荧光法和电涡流法等，通过对各种方法优缺点的比较分析，考虑结构、安装、测量精度、标定、长时间使用的可靠性、成本等因素，选择用电涡流传感器测量油膜厚度。[4]
电涡流传感器采用的是感应电涡流原理, 前置器中高频振荡电流通过延伸电缆流入探头线圈, 在探头头部的线圈中产生交变的磁场。如果在这一交变磁场的有效范围内没有金属材料靠近,则这一磁场能量会全部损失；当带有高频电流的线圈靠近被测金属时, 线圈上的高频电流所产生的高频电磁场便在金属表面上产生感应电流, 电磁学上称之为电涡流。与此同时该电涡流场也产生一个与头部线圈所产生的方向相反的交变磁场,由于其反作用,使头部线圈高频电流的幅度和相位得到改变(线圈的特征阻抗),电涡流效应与被测金属间的距离及电导率,磁导率,线圈的几何形状尺寸,电流频率数有关, 通常线圈尺寸，磁导率，电导率，电流频率等参数是可控的,则阻抗就成为距离的单值函数,通过电路可将被测金属相对于传感器探头之间的距离变化转换成电压或电流变化。电涡流传感器就是根据这一原理实现对金属物体的位移、振动等参数的测量。[5]在利用电涡流传感器测量位移时,激磁线圈与涡流体之间的距离的变化引起涡流强度的变化。对金属涡流体(如铁块) ,当线圈自由放置时,线圈中电感最大,谐振频率最低,输出最大。随着距离的减小,涡流逐渐增强,电感减小,从而使谐振频率增高,于是输出幅值下降。当距离减小为0 时,根据涡流的趋肤效应,输出应该为0。然而,由于被测物体表面的不平度,常常有一零输出值。[6]
激光诱导荧光法(LIF)是一种先进的流动显示和流动测量方法。Christof Schulz等人详细总结了该方法在能源动力工程中的应用。在内燃机领域, LIF方法常被用于发动机的燃烧诊断以及喷雾浓度的测量与可视化研究。国外已有学者通过采用这种方法测量油膜厚度来研究燃油附壁现象 ,但是国内在这方面所做的研究还很少。通过测量不同荧光剂浓度条件下的荧光信号,建立荧光信号与荧光剂浓度的线性关系,根据Lambert--Beer定律可以得到荧光信号与油膜厚度的标定关系。再在常温常压的条件下,固定喷射高度,喷油器垂直对准石英平板喷油,通过测量附着在平板上的油膜厚度,得到了油膜厚度在空间和时间上的分布曲线。[7]
电容层析成像技术(electrical capacitance tomography，ECT)利用多相介质具有不同的介电常数，通过电容传感器获得管截面上电极间电容，重建截面介电常数分布而获得介质分布图像。具有成本低廉、响应速度快、非侵入性、适用范围广、安全性好等优点，广泛应用于石油管道输送的气/液流或油/水流，气力输送、流化床内物料分布的气/固流以及燃烧火焰等的可视化监测中。电容层析成像技术用于滑动轴承油膜的测量中。针对滑动轴承的特点，设计了特殊的电容层析成像传感器结构，建立传感器模型，计算传感器灵敏场，对油膜所在环形间隙区域重建图像。[8]
测量仪油膜厚度测量的光干涉法原理, 单色平行光入射到由玻璃块、分光铬膜、润滑油膜和滚子构成的多层膜系统, 在各层界面分别产生反射和透射。最终的相干反射光束形成所测量油膜形状的干涉条纹, 由干涉条纹强度及对应的干涉级次即可决定所测油膜厚度。[9]
另外振动现象是物质在运动中产生的。当一个观察对象的某个质点（包括液体的，固体的和气体的）离开其平衡位置做往复运动时，就产生了振动。振动系统最简单的形式是简谐振动，其波形是正弦或余弦曲线。实际的振动通常绝大多数都是周期振动，远不如正弦或余弦波那么简单。直接测量分析系统的动力学特性目前还难以实现，因此采用科学研究的基本方法即分解个别处理合成的方法。由于复杂的振动可以利用傅里叶级数展开成多个不同频率，不同幅值的简谐振动，因此，可以将滑动轴承的振动按照简谐振动来看。[10]
此项研究既可以帮助我们更清楚的了解到滑动轴承和电涡流传感器相关方面的知识，而且就滑动轴承的振动检测研究本身来说，它可以帮助我们极大的提高设备维修人员的工作效率。此项研究，无论是经济上还是技术上，都有积极的现实意义。它可以帮助我们预防机械设备突发性事故；也可以将设备从定期性维修发展到预防性维修，是备量的储藏量减到最小；更能够提高经济效益。[11]
参考文献：
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