微型空气压缩机组合式曲轴的扭振分析

双列立式微型往复空压机是目前新能源商用车气源的主流技术发展方向。在某机型的研发中发现,样机存在噪声、振动超标的问题,其中曲轴箱附近的噪声最大,峰值频率在1250Hz,为基频的整数倍。由于轴系的振动是曲轴箱振动和噪声的重要来源,有必要对该机型采用的组合式曲轴进行研究,判断其是否发生扭转共振。采用常惯量模型处理轴系往复质量产生的影响,考虑了轴系的装配体接触问题,建立了轴系扭振的计算分析模型。在考虑曲轴的转速和在曲轴箱中约束的基础之上,对轴系进行了静力分析,并以此为边界条件,提取了轴系的固有频率及模态振型。最后对使曲轴发生扭转振动的激励——切向力进行了谐波分析,并结合模态参数进一步判断得出：该压缩机的轴系在工作条件下不会发生扭转共振。     

轴系角度不对中径向振动特征分析

建立了一般轴系角度不对中时的数学模型,以材料力学和转子动力学为理论基础,阐述了离心压缩机组轴系出现角度不对中时的振动机理。通过对实际遇到的该类问题典型案例进行了频谱分析和相应处理,得出了当压缩机组轴系出现角度不对中时,会出现较为明显的径向工频振动和强烈的临界反应这两种振动特性,总结出了轴系角度不对中的振动特性和转子轴系不平衡的振动特性有一定共性特点,对精准判断和解决这一类相关问题提供了一定的理论依据。     

基于扭矩测试的轴系扭转振动研究

对于低转速定频压缩机来说,激励倍频之间比较接近,采用集中参数法计算轴系固有频率时,容易因为计算误差导致分析结果与激励倍频重合,从而引发扭转振动共振导致压缩机故障,因此如何有效的计算并测试验证压缩机轴系扭转振动模型具有非常大的工程价值。本文利用无线应变测试仪测试了某压缩机轴系的动态扭矩并进行频谱分析,得到电机轴产生裂纹的原因。然后建立轴系集中参数模型,计算了轴系无阻尼固有频率值,判断出轴系发生了扭转振动共振。通过修改飞轮的转动惯量,避开了扭转振动共振,采用瑞利(Rayleigh)阻尼结合热动力计算结果计算了非共振工况下的扭转振动,在相同的压缩机工况及相同的位置再次对轴系扭转振动进行测试,对比测试结果和扭转振动计算结果进行分析,得到误差小于5%的结论,验证了轴系扭转振动模型有效。本文为压缩机轴系发生扭转振动过大或产生裂纹的故障提供了解决思路。     

半主动TMD控制双跨轴系过临界振动的研究

针对多轴串联机械通过临界转速时振动过大的问题,对调谐质量阻尼器在双跨轴系振动控制中的应用进行了研究。并基于转子结构,设计了具有对称结构的笼式半主动调谐质量阻尼器用于控制轴系振动;搭建了双跨转子实验台,在不改变转子轴系原有支撑形式上,在两根轴上分别安装了调谐质量阻尼器,对调谐质量阻尼器对轴系各跨转子振动的影响规律进行了实验研究。研究结果表明,不可控调谐质量阻尼器可以有效抑制安装所在轴临界转速附近的振动,对相邻轴影响较小,但会引起新共振峰。根据此实验结果通过开关控制策略实现调谐质量阻尼器半主动控制,说明半主动调谐质量阻尼器可以在不停机的情况下,抑制转子轴系通过各阶临界转速时的振动,避免失谐。     

一种确定压缩机轴系弹簧质量模型参数的方法

压缩机轴系扭振问题在工业应用中十分常见,大型压缩机组通常要进行轴系扭转振动分析,以防止轴系破坏.集中质量模型是求解轴系扭振问题的一种简便且有效的方法,准确的弹簧质量模型是开展分析工作的基础.结合扭振模型的数学特性,提出了一种利用已知系统固有频率和振型,计算轴系集中质量和刚度数据的方法.     

某风洞动力轴系弯扭耦合的弯振特性研究

风洞动力轴系的运行品质对风洞的效率和性能有决定性的影响,随着轴系在役运行时间的增加,转动部分多数会有质量偏心现象出现,这使得轴系的扭转振动与弯曲振动的耦合作用明显增强.以某风洞动力轴系为研究对象,在已有耦合振动方程基础上,采用有限差分、New mark积分法求得动力响应,并将其模化为多支承分布质量模型,分析它在简谐衰减、非同期并列两种典型工况激励下的弯振特性.分析结果为研究某风洞动力轴系耦合振动中弯振特性的定量、定性分析提供了依据.     

精密滚动轴承在精密轴系设备中的应用

分析了精密滚动轴承在精密轴系设备使用中应注意的因素及这些因素对精密轴系的影响。     

双十字万向联轴器对船舶轴系振动影响的分析

为了分析双十字万向联轴器对船舶轴系振动的影响,建立了双十字万向联轴器的简化当量模型,研究联轴器轴线夹角对船舶轴系振动的影响。同时建立双十字万向联轴器与船舶轴系结构模型,对联轴器与船舶轴系的耦合特性进行分析。分析结果表明,在双十字万向联轴器轴线夹角变化范围内,短时间改变联轴器轴线夹角对船舶轴系振动影响不大,但长时间改变联轴器轴线夹角会使船舶轴系产生一定振动位移。     

船舶滑动轴承油膜厚度对轴系的影响

针对由滑动轴承油膜厚度不同所引起的轴瓦受力差异和船舶轴系振动问题,以某型散货船作为研究对象,运用有限元法对不同油膜厚度时的轴瓦应力分布进行仿真,并对推进轴系振动进行模态分析,获得轴系振动的固有频率和振型,并对油膜厚度不同引起的轴瓦受力和轴系振动的差异进行对比分析。结果表明：轴承间隙过小,油膜发生变形,不能形成油楔,油膜的散热作用就会降低,导致轴系发热,磨损增加;而间隙过大,润滑油的动力特性就会减弱,导致轴系运行不稳定,振动更加剧烈,不利于形成油楔。因此,随着轴系的磨损,轴承间隙会逐渐增大,当间隙超过一定值时,振动幅值将会过大,从而危害轴系的安全运行。     

一种新型高速精密主轴单元的振动特性分析

建立了一种新型结构的高速精密主轴单元的振动分析模型,定量研究了直线轴承支承对主轴轴系的径向振动特性的影响,得到了若干具有实际意义的研究结果。