轴承油膜动特性对转子临界转速的效应计算

介绍了非定常情况下,滑动轴承动压油膜的动态态特性对转子支承刚度的作用,在此基础上建立了基于油膜动力特性及底座支承刚度动力学模型的计算方法,并用于传递矩阵法求解转子系统的临界转速,计算结果表明,随着系统的支承刚度下降,转子系统的临界转速是下降的。     

安装在弹性支承上带盘转子临界转速和应力问题的研究

本文研究了安装在弹性支承上带盘的转子临界转速和应力问题,理论上将动刚度法和选代渐近法应用于有弹性支承的转子系统并用以计算双弹性支承转子临界转速试验装置的自振频率,计算结果得到了实验验证。对转轴应力的实验研究作了初步探讨,提出用矩阵法作为间接测定转轴应力的分析依据。     

计算转子—轴承系统临界转速的新方法

本文提出了一种计算转子—轴承系统临界转速的新方法,用本方法计算转子—轴承系统的临界转速,不用对转子进行简化,并且考虑了油膜的刚度、油膜的阻尼、滑动轴承座的质量、基础的刚度、基础的阻尼。建立了滑动轴承—基础系统的机械网络,导出了滑动支承的总刚度系数K的表达式。该方法在分析多轴系统时,只把联轴节作为一个边界条件,不象传递矩阵和有限元等方法那样,必须重新建立方程,因而使分析过程大大简化。     

转子-SFDB系统临界转速及稳定性的一种迭代解法

本文研究装有挤压油膜阻尼器(SFDB)的转子-轴承-支承系统的临界转速计算及运动稳定性分析,探讨了不同的油膜阻尼器设计参数对转子系统临界转速及运动稳定性的影响。文章首先建立起考虑各种因素在内的转子系统的运动微分方程;然后通过复数运算,找出转子系统通过此非线性支承时的传递矩阵;进而用一种新的迭代方法计算转子系统的临界转速及稳定性边界。通过对以上振动特性进行分析,找到挤压油膜轴承-转子系统获得最佳设计时的参数范围。     

立式重载储能飞轮转子动力学特性分析

飞轮转子-轴承系统的动力学建模及动特性分析是立式重载储能飞轮系统的关键问题。针对重载储能飞轮转子具有重量大、转速高等特点，考虑了电机转子的质量和刚度，建立了飞轮转子-电机转子-轴承系统的集中质量动力学数学模型，计算得到飞轮转子-电机转子-轴承系统的固有频率、临界转速等动力学特性。通过对飞轮转子进行升速瞬态响应分析发现飞轮转子在升降速过程中存在两阶临界转速，容易发生共振，损害轴承。因此为了避免共振或者降低共振峰值，研究了轴承支撑刚度、阻尼以及升速速率对飞轮转子临界转速和共振峰值的影响，计算结果表明，飞轮转子的前两阶临界转速受支撑刚度的影响，随着支撑刚度的增大，飞轮转子的临界转速增大，当支撑刚度增加至一定程度，转子临界转速不再改变。转子临界转速受阻尼影响较小，随阻尼变化而小幅度改变。此外，研究了升速速率对转子振动特性的影响，发现通过提升转子升速速率亦可以有效降低转子振动幅值。为了验证飞轮转子轴承系统动力学模型的合理性，对飞轮转子系统进行升速试验，发现仿真计算结果与试验结果一致，证明了该模型的合理性。     

采用电磁轴承控制柔性转子临界转速分布的建模和仿真分析

提出了采用电磁轴承支承柔性转子,通过支承特性的调节,改变柔性转子的各阶临界转速的分布位置,使柔性转子顺利实现超临界运行。将电磁轴承支承特性建模融入到经典转子动力学的柔性转子有限元建模理论中去,构建了电磁轴承支承的柔性转子系统模型进行仿真。仿真结果表明:通过调节电磁轴承的等效刚度,可以明显改变柔性转子平动和锥动两个刚体临界转速,而对一阶弯曲和二阶弯曲两个弯曲临界转速影响不大。调节等效阻尼可明显减小转子过临界时的振动。     

采用电磁轴承控制柔性转子临界转速分布的建模和仿真分析

提出了采用电磁轴承支承柔性转子,通过支承特性的调节,改变柔性转子的各阶临界转速的分布位置,使柔性转子顺利实现超临界运行.将电磁轴承支承特性建模融入到经典转子动力学的柔性转子有限元建模理论中去,构建了电磁轴承支承的柔性转子系统模型进行仿真.仿真结果表明:通过调节电磁轴承的等效刚度,可以明显改变柔性转子平动和锥动两个刚体临界转速,而对一阶弯曲和二阶弯曲两个弯曲临界转速影响不大.调节等效阻尼可明显减小转子过临界时的振动.     

求单盘无重轴转子的临界转速图线

本文用动刚度法导出各种支承型式的单盘等截面、无重轴转子的各个基本频率方程。经过对各主要参数的无固次化处理及计算后,得出能供实际使用的临界转速计算图线用此图线能快而准的求得各式转子的临界转速。     

微电机临界转速计算方法研究

为了减少微电机临界转速对电机的危害,对微电机转子临界转速计算方法进行了研究。以分析法为基础设计了适合各种类型的微电机转子临界转速的计算程序,介绍了计算程序考虑各种主要因素。以轴承支承类型设计了两种转子支承夹具,对样品进行了频率响应测试。实验测量结果显示,两种支承计算和测试数据误差在10%以内。由此可见,该计算程序可以计算各种类型微型电机转子,对工程实践具有重要的指导意义。     

磁流变液阻尼器在磁悬浮轴承中的应用

设计了一种磁流变液阻尼器并应用于磁悬浮轴承系统中,由于临界转速分析是转子支承系统设计中最重要的内容之一,针对基于磁流变液阻尼器的高速磁悬浮柔性转子,利用有限元法分析了不同刚度和不同阻尼分别对磁悬浮转子临界转速的影响程度,从理论上得出了磁流变液阻尼器支承刚度在104～105 N/m之间、阻尼在700 N·s/m附近时对转子临界转速影响较大的结论,分析结果有助于指导磁流变液阻尼器的设计.     

球轴承-转子系统动特性的整体分析方法

针对轴承刚度计算精度不高的问题,求解滚动轴承内圈方程组的雅可比矩阵得到滚动轴承五维刚度,对轴承刚度特性分析表明,刚度随工况变化呈显著非线性变化.考虑转子外力和不平衡力作用于轴承的载荷变化和工况变化对轴承刚度的影响以及轴承刚度对转子系统动特性的影响,提出了滚动轴承-转子系统动态特性计算的整体分析方法,使用最速下降法结合牛顿-拉夫逊法求解系统的特征值,建立了转子失稳门槛的优化模型.对某多圆盘转子的临界转速、失稳门槛计算的结果表明:考虑轴承和转子相互作用对系统动特性的影响较为显著,优化转子直径提高了失稳门槛值.本研究为转子系统动特性的准确计算提供了方法.     

考虑轴向力超临界泵转子动力特性分析

应用三维造型软件Pro/E建立了超临界机组汽动锅炉给水泵转子物理模型,借助ANSYS Workbench12软件进行了转子模态分析,分别求解了转子在无载刚支、不同支承跨距、轴向拉力等情况下的临界转速。通过对复杂结构的转子进行动力分析,结果表明:在浸液转子"湿态"临界转速计算中,考虑轴向拉力的影响后,转子临界转速有较大提高,说明轴向拉力对转子临界转速具有较强的刚化作用,因此,对浸液多级离心泵转子"湿态"临界转速进行计算时,应考虑轴向力的影响。     

带弹性支承的挤压油膜阻尼器转子响应与分叉

研究了弹性支承下的挤压油膜阻尼器(SFD)转子系统的非线性响应,及其响应的分叉情况。推导了弹性支承、带挤压油膜阻尼器的单盘转子系统的运动微分方程。提出了一种通过求解微扰方程的数值解来计算F loquet乘子的新方法,用来分析转子系统周期解的稳定性,并判断周期解发生分叉的类型。由数值仿真的结果可以看出,响应的分叉主要为鞍结分叉与二次Hopf分叉;支承刚度对油膜力与轴承响应影响很大,支承刚度过大时会引起SFD的油膜涡动。     

三弹性支承纺纱锭子的研究：第二部分：运动方程及临界转速

本文采用低刚度小阻尼弹性支承理论和刚体动力学理论建立了新型锭子－低刚度小阻尼三弹性滑动轴承支承纺纱锭子的力学模型和运动微分方程；由运动微分方程导出了锭子临界转速的计算公式及二临界转速的估算公式；在不同参数下实际计算了锭子的临界转速值，并分析了参数的变化对锭子临界转速的影响；得出了一些有用的结论。     

支承刚度耦合对转子系统临界转速影响分析

转子系统临界转速作为转子系统动力学特性的重要组成部分,一直受到广泛关注。在对航空发动机转子系统的临界转速进行有限元计算时,由于考虑到计算机的硬件限制,可以将带机匣的转子系统拆分成机匣和转子系统进行分别计算。通过一个带圆筒的双转子模型模拟发动机的整机模型,通过计算可知:将带机匣的转子系统拆分计算相对于整体计算而言是有误差的,其误差主要来源于未考虑机匣支承间的刚度耦合。     

非线性轴承-转子系统的不平衡响应分析

由于轴承转子系统支承油膜非线性恢复力的作用，使得作用在轴承上的转子的不平衡响应行为比较复杂，用修正的短轴承理论模型对一个实际的轴承转子进行了动力学分析计算，得出了在一定的不平衡下，各种转速的不平衡响应，特别是计算出了半频和倍频出现的分叉点，计算结果表明，轴承－转子系统的半频涡动分叉点与转子转速，转子上所受载荷和不平衡大小均有关系。     

大型机组电机转子振动特性的有限元分析

电机转子是石化机组设备中的关键设备。针对某大型机组中电机转子振动偏大问题,利用有限元法对该转子的动力学建模,并考虑了轴承支承刚度和阻尼随转数变化的非线性,计算了转子系统的临界转速和稳态不平衡响应等问题,研究不平衡量分布对转子振动特性的影响,找出了影响转子动力学特性的主要因素,为转子系统的故障诊断和排除提供了理论依据。     

双转子系统轴振动的理论和实验研究

本文理论部分研究了计算刚性或弹性支承上多盘多支承双转子系统临界转速的矩阵解法,计算方法得到了实验验证,并对现有发动机的结构型式拟定了计算程序。实验部分对双转子超临界自稳、“拍”和正反进动等现象作了较为仔细的观察和初步分析,为今后探讨双转子系统轴振动特点积累了较为有用的资料。     

Sommerfeld数对滑动轴承动力学系数影响研究

为了研究Sommerfeld数对轴承动力学特性的影响,建立了基于短轴承理论的滑动轴承的非线性油膜力模型,得到了Sommerfeld数对偏心率、最小油膜厚度、润滑油流量、温升、刚度系数、阻尼系数的影响规律。在对二维油膜压力分析时发现存在一个Sommerfeld数,当转速低于某个临界值时临界转速对最大油膜压力影响较大,当转速高于这个临界值时临界转速对最大油膜压力影响不大。     

用切比雪夫多项式方法分析支承在颈轴承上的裂纹转子的稳定性

用切比雪夫多项式方法，分析了颈轴承支承的裂纹转子的稳定性。通过大量的数值计算，发现在大重力参数情形下，裂纹引起的不稳定区与裂纹引起的刚度变化比ΔＫ及转子系统的临界转速比Ωｃ有关，从而改进了［２］中的经验公式。当重力参数很小时，不稳定区与ΔＫ和集中在轴承与转盘处的质量比α有关。刚支临界时的Ｓｏｍｍｅｒｆｅｌｄ数不直接对裂纹不稳定区产生影响，它通过对支承油膜力的影响来改变无裂纹时系统的稳定度，从而影响裂纹不稳定区的出现与否及大小。