致谢 | 第5-8页 |
摘要 | 第8-10页 |
Abstract | 第10-12页 |
1 绪论 | 第22-43页 |
1.1 课题研究背景 | 第22-24页 |
1.2 TBM刀盘驱动与脱困技术工程应用现状 | 第24-30页 |
1.2.1 TBM刀盘脱困施工技术 | 第24-25页 |
1.2.2 电液复合驱动与脱困技术 | 第25-28页 |
1.2.3 变频电机驱动与脱困技术 | 第28-30页 |
1.3 液粘传动技术概况 | 第30-36页 |
1.3.1 液粘传动技术原理 | 第30页 |
1.3.2 液粘调速离合器结构及工作原理 | 第30-32页 |
1.3.3 液粘传动技术研究现状 | 第32-35页 |
1.3.4 液粘传动技术工程应用现状 | 第35-36页 |
1.4 液粘传动技术在TBM刀盘驱动及脱困中的应用 | 第36-40页 |
1.4.1 TBM刀盘液粘脱困技术特点 | 第36-38页 |
1.4.2 TBM刀盘液粘驱动技术研究现状 | 第38-40页 |
1.5 研究思路和内容 | 第40-42页 |
1.6 本章小结 | 第42-43页 |
2 TBM刀盘驱动及液粘脱困系统设计 | 第43-61页 |
2.1 新型TBM刀盘驱动系统设计 | 第43-46页 |
2.2 TBM刀盘液粘脱困试验系统方案设计 | 第46-48页 |
2.3 刀盘脱困试验台搭建与选型 | 第48-60页 |
2.3.1 单摩擦副液粘装置结构 | 第49-50页 |
2.3.2 变频电机驱动系统 | 第50-51页 |
2.3.3 液粘油膜参数测控系统 | 第51-54页 |
2.3.4 油膜厚度伺服控制系统 | 第54-55页 |
2.3.5 刀盘负载模拟系统 | 第55页 |
2.3.6 液压润滑冷却系统 | 第55-57页 |
2.3.7 电控系统 | 第57-58页 |
2.3.8 软件系统 | 第58-60页 |
2.4 本章小结 | 第60-61页 |
3 科氏效应对液粘传动特性的影响规律 | 第61-90页 |
3.1 科里奥利力简介 | 第61-62页 |
3.2 科氏力对液粘传动的影响 | 第62-63页 |
3.3 单摩擦副液粘油膜特征 | 第63-65页 |
3.3.1 液粘油膜参数 | 第63-64页 |
3.3.2 液粘油膜流态分析 | 第64-65页 |
3.4 常粘度下科氏力对液粘传动的影响 | 第65-79页 |
3.4.1 数学模型 | 第65-71页 |
3.4.2 径向科氏效应对油膜回流的影响 | 第71-73页 |
3.4.3 径向科氏效应对液粘油膜压力的影响 | 第73-74页 |
3.4.4 周向科氏效应对剪切应力的影响 | 第74-76页 |
3.4.5 周向科氏效应对粘性扭矩的影响 | 第76-79页 |
3.5 粘温作用下科氏力对液粘传动的影响 | 第79-88页 |
3.5.1 数学模型 | 第79-81页 |
3.5.2 控制方程数值求解 | 第81-83页 |
3.5.3 液粘油膜温度分布规律 | 第83-84页 |
3.5.4 周向科氏效应对剪切应力的影响 | 第84-86页 |
3.5.5 周向科氏效应对粘性扭矩的影响 | 第86-88页 |
3.6 本章小结 | 第88-90页 |
4 液粘摩擦盘组合油槽设计及输出特性优化 | 第90-125页 |
4.1 液粘调速离合器不同油槽特点分析 | 第90-92页 |
4.2 用于液粘脱困的组合油槽结构设计 | 第92-95页 |
4.2.1 用于液粘脱困的油槽设计要求 | 第92-93页 |
4.2.2 斜槽-环形槽复合的油槽结构设计及特点 | 第93-95页 |
4.3 组合油槽油膜数学建模与求解 | 第95-101页 |
4.3.1 组合油槽油膜几何建模 | 第95-96页 |
4.3.2 考虑科氏效应的修正雷诺方程 | 第96-98页 |
4.3.3 考虑科氏效应的能量方程 | 第98-99页 |
4.3.4 数值计算与求解 | 第99-101页 |
4.4 组合油槽结构与参数 | 第101-102页 |
4.5 常粘度下带组合油槽油膜稳态液粘传动特性 | 第102-110页 |
4.5.1 摩擦盘面剪切应力分布规律 | 第102-105页 |
4.5.2 组合油槽油膜压力分布规律 | 第105-106页 |
4.5.3 主被动粘性扭矩变化规律 | 第106-108页 |
4.5.4 科氏阻力扭矩变化规律 | 第108-110页 |
4.6 温升作用下带组合油槽油膜稳态传动特性 | 第110-117页 |
4.6.1 油膜温度分布与变化规律 | 第110-113页 |
4.6.2 主被动粘性扭矩传递特性 | 第113-114页 |
4.6.3 科氏阻力矩变化规律 | 第114-116页 |
4.6.4 液粘传动效率变化规律 | 第116-117页 |
4.7 组合油槽油膜动态传动特性 | 第117-123页 |
4.7.1 组合油槽结构对油膜动态响应的影响 | 第118-120页 |
4.7.2 脱困过程油膜温度变化规律 | 第120-121页 |
4.7.3 脱困过程液粘扭矩变化规律 | 第121-123页 |
4.8 本章小结 | 第123-125页 |
5 基于液粘传动原理的TBM刀盘高效脱困控制策略研究 | 第125-147页 |
5.1 TBM刀盘单摩擦副液粘脱困系统结构 | 第125-126页 |
5.2 刀盘单摩擦副液粘脱困系统动力学建模 | 第126-134页 |
5.2.1 AMESim和Matlab/Simulink软件 | 第126页 |
5.2.2 主动驱动系统建模 | 第126-127页 |
5.2.3 油膜伺服驱动系统建模 | 第127-128页 |
5.2.4 负载模拟系统建模 | 第128-129页 |
5.2.5 考虑摩擦副摩擦特性的等效雷诺方程 | 第129-132页 |
5.2.6 液粘脱困系统整体动力学仿真模型建立 | 第132-134页 |
5.3 刀盘液粘脱困系统参数与控制策略 | 第134-137页 |
5.3.1 刀盘液粘脱困系统参数 | 第134-135页 |
5.3.2 液粘脱困过程控制方法 | 第135-137页 |
5.4 不同控制策略下脱困特性研究 | 第137-145页 |
5.4.1 刀盘脱困过程驱动力矩特性 | 第137-139页 |
5.4.2 脱困过程刀盘转速特性 | 第139-140页 |
5.4.3 变频与液粘驱动脱困特性对比 | 第140-141页 |
5.4.4 刀盘脱困过程油膜压力变化特性 | 第141-143页 |
5.4.5 不同围岩负载下脱困特性 | 第143-145页 |
5.5 本章小结 | 第145-147页 |
6 总结与展望 | 第147-150页 |
6.1 研究总结 | 第147-148页 |
6.2 创新点 | 第148-149页 |
6.3 工作展望 | 第149-150页 |
参考文献 | 第150-160页 |
作者简历及在学期间所取得的科研成果 | 第160-161页 |