基于MATLAB/GUI的等螺距螺杆转子动平衡分析与计算

基于MATLAB/GUI采用配重法对等螺距螺杆转子进行动平衡分析计算,将计算过程进行整合,设计通用计算界面,提高计算效率。将螺杆转子及配重块的不平衡质径积分别分解到选定的两个平行平面上,当两个配重面上所有的质径积合成效果为零时,转子达到动平衡,计算出此时配重块参数。对四导程螺杆转子进行分析,得出应用于该转子的配重块参数特点。设计了MATLAB GUI界面,实现对任意转子的配重计算,通过比较转子配重前后的质量属性并采用SolidWorks motion软件对反作用力和反力矩进行分析,验证了计算的可靠性。配重平衡方法能够保证转子结构完整,有效提高了转子使用稳定性。     

大型水电机组动平衡试验研究

针对大型水电机组转子质量不平衡引起的振动问题,提出了一种基于动载荷平衡建立离心力方程的分析处理方法。该方法利用大量现场试验样本数据,采用回归分析法对传统经验试配重公式进行了修正,得到了精确的回归系数,确定试配重质量;加试配重块,通过试配重前后变转速试验测试结果对比,找出不同转速下振动相同的平衡点,建立离心力方程;通过对离心力方程的计算求解,得到总的动不平衡质量。以某水电机组为例,对提出方法的有效性进行试验验证。结果表明,与传统方法相比,该研究提出的方法能快速和有效处理动平衡问题。     

双转电机旋转部件动平衡要求分析

本文针对双转电机的特点，分析介绍旋转部件不平衡的类型、平衡的要求，提出双转电机旋转部件的动平衡校正方法。通过对双转电机旋转部件的动平衡质量的控制，降低双转电机旋转部件引起振动和噪声，确保了双转电机用于船舶螺旋桨驱动的要求。     

基于结构反求的折线轴无试重动平衡方法

摇摆式气体循环增压泵(摇摆泵)在研制过程中,需对折线轴进行无试重、多方案快速动平衡。针对现有动平衡方法的不足,通过模态分析,构建了以直轴配重块质径积、斜轴配重块质量和质心偏移距离为变量的折线轴动平衡状态参数模型。根据质心计算公式,结合数学建模和结构优化,建立了以质量和质心位置为目标值的四元参数化结构反求方法,成功设计出符合动平衡方案的配重块。建立轴承支撑模型,对该无试重动平衡方法进行了仿真,并通过测量实际配重时的振动加速度,对动平衡方案进行了验证。结果表明,该方法可提供多种动平衡方案以便摇摆泵的迭代设计,所有方案均能有效地降低折线轴旋转时的不平衡量。     

现场静平衡试验方法改进及研究

旋转部件在制造、安装以及使用磨损过程中,由于质量分布不均匀会产生一定的不平衡质量,它在旋转时产生周期变化的不平衡激励力,导致一系列的问题,例如轴承磨损,振动噪声等。以汽车的风扇为例,如果风扇的不平衡量过大,会导致车内座椅和方向盘的振动变大,以及车内噪音变大。通常情况下,如果风扇子系统贡献的车内振动噪声超标,解决办法有两个:一是优化传递路径,即减小风扇橡胶垫的刚度;二是优化振动噪声源,即减小风扇的不平衡量。在实际运用中,第一种方法会带来另一个问题——橡胶垫老化速度过快,耐久性能不够。所以最好的办法是选择优化振动噪声源,即减小风扇不平衡量。减小不平衡量的前提测试出等效不平衡量的大小和位置。试验发现传统的测试方法在这种高精度要求的部件测试中存在较大误差。本文在传统现场三点配重法的基础上,从求解方程组的系数矩阵条件数出发研究配重质量和配重施加角度间隔对试验精度的影响,并且提出配重质量选取依据,以及在无法改善角度间隔的条件下提高试验精度的多点配重法。     

曲柄群驱动机构刚柔耦合的动平衡研究

针对曲柄群驱动机构运转过程存在较大振动和噪音的问题,根据平面连杆机构动平衡理论中质量矩替代法和动量矩替代法推导出曲柄群驱动机构的动平衡条件.利用ADAMS软件建立刚性体六曲柄群驱动机构的动力学模型,并对比分析模型配重前后各曲柄固定转动副处的受载曲线,基于刚性体虚拟样机模型仿真结果得到机构刚柔耦合虚拟样机动平衡模型.该刚柔耦合模型仿真结果说明六曲柄群驱动机构摆动力和摆动力矩均得到了较好的平衡,揭示了只靠施加配重质量的曲柄群驱动机构并不能实现理想的动平衡效果.这种刚柔耦合的动平衡方法为进一步研究曲柄群驱动机构的动力学特性提供了新的思路.     

基于动力学响应分析的透平机械多转子轴系虚拟动平衡研究

为解决透平机械多转子轴系动平衡需频繁多次启停机的问题,提出一种基于动力学响应分析的多转子轴系无试重虚拟动平衡方法。通过仿真构建与轴系结构尺寸和运行参数相符的有限元模型,分别在各转子平衡配重位置处施加虚拟不平衡激励,进行动力学稳态不平衡响应分析,得到轴系平衡转速下各振动测点处的振动响应值,从而避免需多次启机试重来获取轴系转子配重位置处的加重影响系数,结合实测的轴系不平衡振动基频值,通过矢量计算获得轴系各转子所需的平衡配重。采用搭建的四跨五支承透平机械轴系转子模拟试验台,应用该方法开展1 200 r/min低平衡转速下无试重虚拟动平衡试验,结果表明一次配重平均降幅高达55%,不仅减少了启停机次数,而且可降低因试重不当、测试误差所导致平衡失败概率;该方法还可推广应用到柔性转子轴系的现场动平衡。     

基于SolidWorks二次开发的螺杆转子动平衡自动计算设计

动平衡是螺杆真空泵设计制造过程中必须解决的重要问题。一般方法是将螺杆转子不平衡质量等效分解到选定的两个平行平面,采用等效替代的近似法进行动平衡分析计算。本文采用SolidWorks二次开发技术,用VB.NET语言对动平衡分析过程进行整合,设计了简单直观的人机交互界面,可对任意类型的螺杆转子不平衡量及其相角进行自动精确计算。在选定的两个平行平衡基面的不平衡相角位置,配上或去除相应质量以消除各面上的不平衡量,当不平衡量为零时,则转子达到了动平衡。若经过一次双面平衡,不平衡量仍较大,则需要再次选定两个新的平衡基面计算和去、配重,即多次双面平衡操作。这大大减少了动平衡设计的工作量并提高了动平衡的设计质量和精度。该界面设计原理与转子型线和结构无关,因此可用于任何类型的螺杆转子和其他不规则零件的动平衡计算。     

基于改进粒子群算法的最小二乘影响系数法的理论及实验研究

针对最小二乘影响系数法平衡过程中出现的某些测点残余振动较大及平衡质量较大等问题,将一种基于遗传交叉因子改进的粒子群算法引入到转子动平衡最小二乘影响系数法中。实例计算说明改进后的算法具有很好收敛特性和全局搜索能力,与基本最小二乘影响系数法计算结果相比,有效降低最大配重质量和最大残余振动大小。通过实验验证了结果的正确性和方法的可行性。     

转子现场动平衡的单平面平衡试验

用单自由度系统的受迫振动和旋转矢量阐述了转子现场动平衡的单平面矢量法的原理。说明了决定校重大小和位置角的方法。通过砂轮机转子动平衡介绍了单平面平衡矢量法的步骤。试验结果表明，转子现场动平衡的单平面矢量法是可行的。     

校准工业用动平衡机的一种简单方法

企业在生产加工过程中 ,有许多高速转动零件或工件有动平衡测试的要求。如空调器中的叶轮、以及各种砂轮等。这些工件不平衡量的大小对整个产品质量起着很大的作用。工件转速越高对平衡的要求就越高。因此 ,正确掌握对各种平衡机的测试方法就显得尤为重要。导致工件不平衡是由于材料分布的不均匀 ,形状不对称、以及装配误差等原因 ,使重心位置与旋转轴心不重合、或旋转质量不在同一平面 ,而引起的不平衡离心力或力矩。其值的大小与转动线速度的平方成正比 ,与旋转半径成反比。工业用动平衡机分为立式、卧式两种。为说明问题 ,现以卧式硬支承…     

CTP成像滚筒动平衡机构特性及配重实验

针对CTP成像滚筒平衡状态多变的特点,根据刚性转子动平衡原理,完成了动平衡机对成像滚筒的配重实验。基于实验,找出了滚筒旋转过程中不平衡的机理和机构平衡块移动及定位的基本规律,为解决印版幅面尺寸变化而产生的滚筒不平衡提供了实验依据。此配重实验在测试、产品组装及设备使用过程中的调节等方面,还存在精度不高、效率低等问题。     

磁悬浮球形飞轮不平衡振动前馈抑制与实验

针对磁悬浮球形飞轮转子存在的不平衡振动,建立磁轴承-球形转子动力学模型,提出了一种不平衡振动前馈抑制方法。依据达朗伯原理,将转子不平衡质量矩等效至转子两端配重面,得到了转子两端的轴承动反力。为维持球面磁极气隙的球壳形状,消除磁拉偏负力矩,将高速转子球心与定子球心始终重合。分析了转子质心偏离旋转轴引起的离心力,计算了转子质心偏离球心后,因电磁悬浮力始终指向转子球心而引起的偏转负力矩。仿真结果表明:转速为8 000 r/min,转子两配重面内不平衡质量矩处于对角位置且大小相等时,对转子施加前馈抑制,转子径向振幅从13.8μm减少至3.3μm,减少约76.1%,轴向振幅从21.6μm减少至5.6μm,减少约74.1%。实验结果与仿真结果一致,验证了转子不平衡振动模型的正确性和前馈抑制方法的有效性。     

一种动刚度的测试方法及其在动平衡中的应用

基于Jeffcott转子,利用转子不平衡激振力与转子不平衡响应的线性关系,提出了一种不受初始弯曲影响的动刚度测试方法。利用动刚度与影响系数之间的关系,提出了基于动刚度的无试重动平衡方法。通过建立双盘单转子实验器,测试盘的暂态不平衡响应曲线,计算出全转速下盘处的动刚度,对这种动平衡理论进行了验证,实验表明这种方法的平衡效果显著。     

软硬支承一体动平衡研究

动平衡机是测量旋转机械动不平衡量的仪器,目前市场上的动平衡机分硬支承动平衡机和软支承动平衡机,这两种平衡机都有各自特点。综合硬支承动平衡机和软支承动平衡的特点,研究软硬支承一体的动平衡系统具有实用性。软硬支承一体的动平衡系统中,硬支承模式振动频率远小于固有频率,相反软支承模式振动频率远大于固有频率,刚性转子动不平衡量的软、硬支承解算算法分别是影响系数法和A-B-C法。仿真和试验结果表明该系统符合测量标准要求。     

旋转机械无试重现场动平衡原理与应用

提出了一种高效的无试重现场动平衡原理与方法,并进行了实验验证及现场应用研究。无试重平衡的基本原理是通过数值模拟的方法,通过在平衡平面上施加虚拟不平衡量,确定转子在轴承处的振动相位相对于平衡平面处的激振力的相位的滞后角。这种滞后可以借助不断完善的转子动力学理论以及有限元数值模拟方法进行确定,其关键是确定轴承的刚度和阻尼系数。滞后角和振动的相位相加便为激振力的相位,将该相位反相可得到配重的相位。配重量由测量得到的振幅和计算得到的振幅之间的比例关系以及虚拟不平衡量的大小确定。实验研究以及现场的平衡实践表明,该方法可以在不加试重的情况下,实现对转子的有效平衡,从而降低机组的现场动平衡的时间和成本。     

滑阀真空泵转子惯性力和惯性力矩完全动平衡的探讨

降低滑阀式真空泵的振动对提高泵的质量、延长泵的寿命有着重要的意义。根据质量矩定理和动忸矩定理对单缸滑阀真空泵的转子运动状况进行了分析，分别提出了转子惯性力和惯性力矩完全动平衡的条件。按照惯性力平衡条件进行的实验表明，转子等运动部件在按此平衡条件作了部分改动后．泵的振动明显降低。     

应用模态分析及傅里叶变换的柔性转子无试重动平衡方法

针对旋转机械不平衡导致的振动问题,提出一种的柔性转子现场动平衡方法。其通过有限元理论建立转子系统动力学模型,并将系统运动微分方程按模态振型展开,利用FFT及IFFT变换,获取频域下不平衡载荷谱,最终识别转子不平衡状态。仿真和试验结果均表明,该方法仅需在低于临界转速的状态下采集振动响应数据,并且无需停机试重,就能准确识别转子不平衡状态,添加配重后可使转子各阶不平衡振动得到有效抑制。     

辨识主轴转子系统能量传递特性的矢量匹配平衡方法研究

为了有效抑制主轴转子系统由于不平衡引起的振动,并且克服传统动平衡方法效率低下的问题。以180SD35Q15高速磨削主轴为研究对象,利用有限元法,建立了主轴转子系统的动力学模型,并且利用模态测试试验对模型进行了修正,实现转子系统结构特征参数的获取;通过动力学方程证明了加重影响系数实际是由转子系统结构参数决定,是能够反映转子系统能量传递特性的参数,并且利用结构参数对其实现了辨识,利用矢量合成原理对配重方案进行寻优匹配,快速、准确的获取了配重质量和相位,采用矢量匹配平衡法和影响系数法进行了对比试验研究。结果表明:在15 000 r/min,18 000 r/min以及21 000 r/min时采用矢量匹配平衡方法进行动平衡,抑振幅度分别达到64.85%,49.57%和60.59%,抑振效果相较于影响系数法更好,且无需试重,一次配重成功,有效的缩短了平衡时间,大大地提高了平衡效率。     

涡旋压缩机的动力分析

通过对不同结构涡旋压缩机动盘的受力分析,讨论了旋转惯性力的平衡、气体力、十字环往复惯性力、密封力、倾覆力矩、动盘运行稳定性条件以及轴承负荷,系统地介绍了涡旋压缩机的动力计算。