滑动轴承非线性油膜力模型的对比分析

在转子-轴承系统的非线性动力学分析和设计中,滑动轴承的非线性油膜力模型的选取,将直接影响到非线性动力学分析结果的准确程度.为了搞清选取的非线性油膜力模型的计算结果与直接采有有限差分数值法解Reynolds方程的计算结果究竟有多大差别,对无限短轴承模型、无限长轴承模型、非稳态短轴承模型、基于Poincare变换的滑动轴承非线性油膜力数据库模型与直接采用有限差分数值法解Reynolds方程的计算结果进行了对比分析.通过对比分析表明:这些模型与有限差分数值法解Reynolds方程的计算结果在不同长径比下均存在不同程度的误差.这为进行转子-轴承系统的非线性动力学分析时选取恰当的油膜力模型提供了理论指导.     

滑动轴承非线性动态油膜压力分布特性的研究

针对有限长径向滑动轴承非线性动态油膜压力的分析与计算,定量阐明了非稳定润滑油膜的动态压力特性,进一步研究了轴承中转子自转速度、涡动速度及转子偏心速度等参数对非线性油膜压力分布变化规律的影响。图8参6。     

非线性动态油膜力及π油膜力分解的特性研究

根据非线性动态油膜力的解析表达式,给出了相应非线性π油膜力直角坐标系下的分解形式,进一步讨论了非线性动态油膜力Fi和Fx、Fy的变化特征与分析结果,同时也给出了轴颈半速涡动区域油膜力反向变化和极小值呈似V形变化的特征。图12参4     

线性与非线性油膜力模型下转子振动稳定性对比研究

滑动轴承的油膜力直接影响转子振动的稳定性,首次对大型多自由度转子系统在线性和非线性油膜力作用下的振动稳定性进行了对比分析。针对200Mw汽轮机低压转子一轴承系统,采用数值计算方法分别模拟了转子在非线性油膜力和传统的8个刚度和阻尼系数表示的线性油膜力模型下,转子升速过程中发生油膜失稳的典型特征。通过比较分析得出考虑油膜力的非线性特性后转子发生油膜振荡的转速提前。因此为保证大型转子-轴承系统的安全稳定运行,有必要在传统线性理论设计的基础上,引入非线性油膜力形式对系统的稳定性作进一步的计算校验。     

滑动轴承非线性动态油膜压力分布特性的研究

针对有限长径向滑动轴承非线性动态油膜压力的分析与计算，定量阐明了非稳定润滑油膜的动态压力特性，进一步研究了轴承中转子自转速度、涡动速度及转子偏心速度等参数，对非线性油膜压力分布变化规律的影响。     

三油楔滑动轴承油膜压力特性及对转子稳定性的影响

采用CFD软件、考虑黏性流体有旋性的SST湍流计算模型和N-S方程研究了三油楔滑动轴承的油膜压力特性,分析了三油楔滑动轴承对汽轮机转子稳定性的影响,并对三油楔滑动轴承、圆柱轴承与椭圆轴承的油膜压力特性进行了对比分析.结果表明:在相同油膜厚度和进口压力下,三油楔滑动轴承比圆柱轴承和椭圆轴承具有更好的稳定性,不容易出现油膜震荡和失稳现象;在相同油膜厚度和偏心率下,椭圆轴承的承载能力大于三油楔滑动轴承的承载能力,但三油楔滑动轴承更有利于汽轮机转子和机组的稳定运行.     

考虑非线性油膜力的裂纹转子动力学特性仿真

在考虑裂纹轴时变刚度和非线性油膜力的基础上,建立了含裂纹故障的双盘转子-轴承系统的动力学模型,采用数值积分方法对其求解,结合分岔图、轴心轨迹图、Poincaré截面图和三维谱图等,分析了转速、裂纹深度和不平衡对系统响应、分岔情况以及稳定性的影响.结果表明:该类系统出现了多周期、拟周期、混沌等丰富的非线性动力学行为;在裂纹较深的情况下,在较低转速便会发生倍周期分岔和多周期运动,系统的非线性和不稳定性增强;不平衡力的增大简化了系统的动力学行为,使系统失稳滞后,但不影响油膜振荡.     

三油楔滑动轴承油膜压力特性及对转子稳定性的影响

采用CFD软件、考虑黏性流体有旋性的SST湍流计算模型和N-S方程研究了三油楔滑动轴承的油膜压力特性,分析了三油楔滑动轴承对汽轮机转子稳定性的影响,并对三油楔滑动轴承、圆柱轴承与椭圆轴承的油膜压力特性进行了对比分析.结果表明:在相同油膜厚度和进口压力下,三油楔滑动轴承比圆柱轴承和椭圆轴承具有更好的稳定性,不容易出现油膜震荡和失稳现象;在相同油膜厚度和偏心率下,椭圆轴承的承载能力大于三油楔滑动轴承的承载能力,但三油楔滑动轴承更有利于汽轮机转子和机组的稳定运行.     

气流力、油膜力和质量偏心共同作用下的转子非线性动力学研究

以Jeffcott转子系统模型为研究对象,利用气流力模型和非稳态油膜力模型对转子运动的动力学特性进行研究。研究方法采用数值模拟技术,研究了转子系统的分岔和混沌特性,并且对随转速变化和转子质量偏心率的变化时转子的运动特性进行了详细的分析和研究。研究结果表明,在转速变化时,系统在经历周期运动之后进入混沌状态,在质量偏心率增大时,系统在油膜力、气流力和不平衡偏心质量的影响下,系统由概周期运动进入混沌状态。     

滑动轴承油膜刚度参数的识别

提出了根据实测的转子临界转速、轴承座的动刚度值和已知的转子结构参数识别轴承油膜刚度的新方法。并以300MW汽轮发电机现场试验数据为例验证了识别方法。该方法识别精度较高而且不需要对运行中的转子进行加载,因而实用性较强。图3表5参10     

轴承标高对多跨转子-轴承系统非线性稳定性的影响研究

建立了考虑转子-轴承标高与非线性油膜力的多跨转子-轴承系统高维非线性动力学模型。利用固定界面模态综合法对该模型进行降维,采用Newmark逐步积分法对降维后的动力学模型进行数值计算,可得到转子在各种标高情况下发生油膜失稳的转速门槛值和轴承标高变化对系统动力稳定性的影响规律。对200MW汽轮发电机组转子-轴承系统计算分析表明：由于低压转子后轴承的标高抬起,将导致发电机转子前轴承轴颈的失稳转速显著提前,系统的稳定性降低。分析结果从理论上解释了电站200MW汽轮发电机组发电机前轴承处转子易发生油膜失稳的原因,并且证明了本文所提出方法的有效性。     

船用柴油机主轴承盖对轴承油膜润滑的影响研究

基于AVL Excite PU软件,采用弹性流体动力学耦合有限元法对某20V船用柴油机主轴承油膜进行了仿真分析。研究了不同材料、不同结构的主轴承盖对油膜润滑工作状态的影响。结果表明:同样结构的主轴承盖,采用铁材料比钢材料对轴承润滑更加有利;主轴承盖承压面两侧挖槽,在保证刚度的前提下,可以有效降低主轴承边缘压力峰值和平均热载峰值。     

椭圆滑动轴承油膜厚度对汽轮机振动的影响

为了满足汽轮机对滑动轴承稳定性的高要求,利用Ansys软件分析椭圆滑动轴承油膜厚度对汽轮机振动的影响.首先将UG软件建立的物理模型导入icem软件中进行网格划分,再利用Ansys中CFX模块计算不同油膜厚度下椭圆滑动轴承的油膜压力分布,在Mechanical模块中,分析不同油膜厚度下的油膜特性及其对轴承振动幅值的影响,以实现在Ansys中多物理场的耦合分析.结果表明:汽轮机运行中存在合理区域的油膜厚度,使得汽轮机的振动幅值在允许值内;在相同条件下,椭圆滑动轴承比圆柱轴承的稳定性更好.     

轴承动态标高变化引起的转子油膜失稳的试验研究

设计出了适合于现场测试的汽轮机组轴承标高动态测量装置。利用该装置对国产某300MW汽轮机轴承的动态标高进行了测量。测量结果表明，该型汽轮机组在开机至带满负荷的过程中，2号轴承的标高持续上抬，最大上抬量达400μm，而3号轴承的标高有所下降，从而导致2号轴承的动态载荷过大，1号轴承的载荷减轻，进而使得1号轴承的油膜失稳，2号轴承的润滑状态恶化。     

汽封力作用下的转子-轴承系统稳定性研究

通过分析汽封力对轴承静态平衡点的影响,表明汽封力能够改变轴承的静、动特性。计算了滑动轴承油膜力和汽封力共同作用下的系统一阶临界转速和一阶对数衰减率,并用实验进行了验证。研究表明,汽封力对系统稳定性的影响是复杂的,其影响因素包括进出口压力、进口预选速度、密封参数等。     

不同油膜力模型下转子椭圆轴承系统的动力学分析

1引言滑动轴承的非线性油膜力模型是转子-轴承系统非线性动力学分析和研究的关键问题。滑动轴承的油膜力具有强烈的非线性特性,研究转子-椭圆轴承系统的非线性动力学问题关键在于获得椭圆轴承的油膜力模型。其中椭圆轴承的非线性油膜力的计算精度和计算速度将直接影响到转子-轴     

大型水泵滑动轴承油膜刚度对转子动力特性影响

滑动轴承作为大型水泵转子系统的重要支撑,其油膜动力特性对转子系统动力特性有着重要影响.本文从滑动轴承工作原理出发,通过对Reynolds方程进行差分求解,建立了油膜刚度系数的无量纲求解方程.通过数值模拟方法对某水泵转子系统进行研究,分析了其轴承动力特性和转子动力特性.结果表明,交叉刚度kxy和kyx对水泵转子系统稳定性...     

可倾瓦轴颈轴承瓦块摆动规律的探讨

通过轴承静试验中应用油膜厚度的遥测,揭示了可倾瓦轴颈轴承(无预加载荷)的瓦块在试验过程中的摆动位置,对探索轴承瓦块在工作条件下的摆动规律颇有参考价值。