基于LuGre模型的滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)滑片與滑槽摩擦特性研究.pdf

1、葉片式旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)以其體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和動(dòng)平衡性能好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。然而，機(jī)械效率低、易磨損部件多等問(wèn)題卻成了制約該類壓縮機(jī)發(fā)展的首要問(wèn)題。因此，研究并且掌握其主要部件的運(yùn)行規(guī)律、力學(xué)行為以及摩擦特性對(duì)提高整機(jī)效率、減小摩擦磨損、減振降噪、提高整機(jī)可靠性等都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文以滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)滑片為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模與仿真，得到了滑片在一個(gè)工作周期內(nèi)所受氣體壓力、伸出長(zhǎng)度、速度隨偏心輪

2、軸轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律?；谝陨弦?guī)律，對(duì)原有的LuGre摩擦模型進(jìn)行修正，建立了滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)滑片與滑槽的LuGre摩擦模型;設(shè)計(jì)了一套能夠模擬變化氣體力的摩擦力測(cè)試系統(tǒng)，并分別搭建了測(cè)試系統(tǒng)的硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)。通過(guò)摩擦力測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試得到不同速度下的摩擦力值及預(yù)滑移階段的摩擦力值，依據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)，利用自適應(yīng)權(quán)重粒子群優(yōu)化算法辨識(shí)出LuGre摩擦模型的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)參數(shù)，獲得一種能夠表征滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)滑片周期性變化摩擦的LuGre摩擦模型，論文

3、還對(duì)模型的準(zhǔn)確性進(jìn)行了驗(yàn)證。本文主要研究工作如下:
　　(1)對(duì)現(xiàn)有的幾種重要的動(dòng)、靜摩擦模型進(jìn)行分析，結(jié)合滾動(dòng)活塞式壓縮機(jī)的工作特點(diǎn)、滑片的運(yùn)動(dòng)特性、力學(xué)特性以及Lugre摩擦模型的優(yōu)點(diǎn)，選用Lugre摩擦模型來(lái)描述滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)滑片與滑槽的摩擦特性。
　　(2)對(duì)滑片的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及滑片的力學(xué)特性做了理論分析與仿真，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)提供理論依據(jù)。針對(duì)滑片在工作中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及其力學(xué)特點(diǎn)，對(duì)原有的LuGre摩擦模型進(jìn)行修正，建立一種能

4、夠表征滑片與滑槽間周期性摩擦的LuGre摩擦模型。
　　(3)設(shè)計(jì)了一套能夠模擬變化氣體力的摩擦力測(cè)試系統(tǒng)，并詳細(xì)描述了測(cè)試系統(tǒng)組成及其測(cè)試原理。設(shè)計(jì)、加工并搭建了摩擦力測(cè)試系統(tǒng)硬件平臺(tái)。設(shè)計(jì)的軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了各種測(cè)試參數(shù)的選擇和設(shè)置以及數(shù)據(jù)的采集、實(shí)時(shí)顯示、濾波處理、回放、保存、錯(cuò)誤提示等。
　　(4)對(duì)摩擦力測(cè)試中的躍動(dòng)現(xiàn)象和重復(fù)性不佳等問(wèn)題做了理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，依據(jù)測(cè)試步驟測(cè)試得到滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)滑片摩擦力——速度曲線及