制冷压缩机电机转子不平衡电磁力计算与改善

在旋转式压缩机的装配过程中,电机一般采用悬臂梁式安装方式,会造成转子偏心,电机磁路不对称,产生不平衡磁拉力,进而导致电机转子与定子相互碰撞。以某型号压缩机为例,根据麦克斯韦应力张量法与交流电磁铁理论,建立了电机径向不平衡电磁力计算模型,采用有限元Ansoft Maxwell软件进行仿真。并将径向不平衡电磁力的计算结果输入到有限元软件,根据模拟结果,提出将定子向下移动5 mm的改善方案。经过后期试验验证,改善后的电机不仅不平衡磁拉力有所减小,而且压缩机主要工作性能不会降低。     

环锭细纱机电锭电机振动特性分析

由于细纱机电锭在制造过程中产生的偏差,使得电锭电机内部磁场分布不均匀,产生了不平衡磁拉力;在电锭高速运转过程中,不平衡磁拉力会引起锭杆振动,从而导致纱线断开。为了减少纱线的断头率,给出了不平衡磁拉力和弹性转轴临界转速的计算方法,采用传递矩阵法建立了电主轴临界转速的数学模型,并将其应用于一台实际的电锭。得出了电主轴的临界转速,结合MATLAB绘制出了不平衡磁拉力与偏心量及电角度之间的关系图,研究了电锭振动特性。将研究结果应用于细纱机电锭开发上,可大大减少纱线的断头率。     

连续式风洞电机-联轴器-压缩机转子轴系横向振动分析

以某型连续式风洞的动力系统轴系为研究对象,建立了电机转子-联轴器-压缩机转子轴系的动力学模型,同时考虑到轴承动刚度、动阻尼、支撑刚度以及电机磁拉力等因素,使用DYNAMICS软件得到轴系的临界转速和振型等计算结果,并和实验数据进行对比,二者偏差范围小于±5%,轴系的理论不平衡响应也和实验数据有较好的吻合。研究表明,本文采用的建模方法正确,计算精度较高,满足工程实际需要。本文的研究阐明了电机柔性转子的临界转速分叉现象,揭示了电机转子和压缩机转子之间的振动耦合特性,对于机组的运行维护具有指导意义。     

某型高速电机转子动力学分析

为了避免电机转子的额定转速与转子系统的临界转速相接近而发生共振,应用有限元法,编写Ansys软件的APDL语言,对转子系统进行模态、Campbell图及不平衡响应计算。分别得到转子系统的前四阶模态振型和前两阶临界转速,利用不平衡响应法计算的临界转速与Campbell图法对比验证计算的正确性,并得到各结构位置处的稳态响应。研究结果表明,该转子额定转速避开了转子的临界转速,转子设计合理。     

轴向柱塞泵-电机组转子系统临界转速及不平衡响应分析

临界转速及不平衡响应分析是采用转子动力学研究转子系统动态特性的基础。以斜盘式轴向柱塞泵-电机组转子系统为研究对象,通过Riccati传递矩阵法、Prohl传递矩阵法和有限元法分别对转子系统进行了临界转速的计算,结果表明电机轴及联轴器的存在降低了轴向柱塞泵-电机组转子系统的临界转速,并证明了Riccati传递矩阵法在计算大型转子系统的优势;此外,通过模拟流量脉动及侧向径向压力引起的转子不平衡状态,得到转子系统的不平衡响应特性,结果可表明,流量脉动及侧向径向压力主要激发了转子系统的二阶固有频率,其不平衡响应最剧烈处位于转子系统两端。     

双铁芯结构电机转子的极限转速优化分析

共轴双铁芯电机在同一根电机转轴上安装了两套铁芯,电机可在不改变控制系统和线路容量的情况下实现双路输入,双铁芯电机可显著提升电机整体的输出功率。对于于共轴双铁芯结构的永磁同步电机,由于转子结构的特殊性在进行转子极限转速计算时与传统单铁芯电机有所不同。为探索经济可靠的双铁芯电机转子结构方案,对比了三种相同尺寸不同结构的铁芯布置方案,分别用ANSYS分析计算了不同结构的转子的极限转速,发现使用转毂结构对提升转子极限转速有着显著的作用。将有限元仿真结果与解析法计算结果进行对比,两种计算方法结果偏差在3%左右,证明了计算结果的准确性。单边磁拉力是转子不平衡响应的主要外力贡献者,对于短跨距转子来说单边磁拉力按集中载荷校核误差不大,对于长跨距的转子来说用集中载荷计算会使得计算结果于真实值相差较大,以共轴双铁芯电机转子为例,对比了转子不平衡响应时单边磁拉力做集中载荷和均布载荷的仿真计算结果,发现更符合实际的均布载荷比集中载荷计算出的极限转速高20%。     

不平衡磁拉力作用下裂纹转子系统的分岔

针对大型旋转机械转子系统机电耦合具有强非线性特征的问题,根据磁拉力与转子偏心的关系,推导出不平衡磁拉力(Unbalanced magnetic pull,UMP)的解析式,建立UMP作用下裂纹转子—轴承系统的动力学模型,并采用数值积分方法研究此类裂纹转子的分岔与混沌特性.通过分岔图、Poincaré图和频谱幅值图分析UMP和裂纹深度对转子运动的影响,结果表明:UMP使转子系统随速度变化的典型动力学响应有所提前,振幅增大,幅值谱图中出现了连续幅值较大的谐波分量;随着裂纹深度的不断增加,转子系统在亚临界转速区出现了短暂的混沌运动,在临界转速附近的混沌区域不断减小,其混沌特征有所变化,且进入混沌区域的倍周期分岔运动基本消失,而在超临界转速区则出现了较长的周期7运动.研究结果为深入解析机电耦合转子系统故障机理提供有益的理论参考.     

计及不平衡磁拉力的高速空气静压电主轴动力学分析

根据不平衡磁拉力作用机理,在电主轴动力学建模时将其等效为具有"负刚度"的支承元件;基于传递矩阵法建立计及不平衡磁拉力的高速空气静压电主轴的动力学模型,利用MATLAB7.0软件对最高工作转速为25×104r/min空气静压高速电主轴动力学特性进行计算。结果表明:计入磁拉力后电主轴的前3阶临界转速有一定程度的降低,且该电主轴工作转速远远高于1阶临界转速,属于挠性轴范畴。可以看出:1阶振型脆弱点在主轴前端,2阶振型脆弱点在主轴前端和转子轴段。     

船舶脱硫泵转子系统临界转速计算及不平衡响应分析

为提高船用脱硫泵运行可靠性,利用有限元分析软件对脱硫泵转子系统进行了临界转速计算与不平衡响应分析,得到转子系统"干态"和"湿态"两种工况下的临界转速与不平衡响应曲线.分析泵轴材料密度以及水动力刚度对转子系统临界转速的影响;对比转子系统"干态"和"湿态"两种工况下的不平衡响应幅值,分析转子系统阻尼系数对不平衡响应幅值的影...     

铁路机车牵引电机临界转速和不平衡响应分析

轴的抗弯刚度是影响转子动力学特性的重要因素,转子圆盘厚度对抗弯刚度影响较大。应用有限元软件Ansys建立某铁路机车牵引电机转子系统的一维和三维模型。分析圆盘厚度对临界转速的影响,随着圆盘厚度减少和圆盘质量集中,第一阶临界转速线性减小,且当圆盘质量集中到非常薄的圆盘上时,三维模型计算的临界转速趋近于一维梁单元集中质量法计算的结果,在此基础上讨论一维模型的适用范围。并进行三维模型不平衡响应分析,讨论不同圆盘厚度、不平衡质量、阻尼比对不平衡响应的影响。     

摆线转子泵小转子不根切的条件

首次通过计算并控制摆线转子泵小转子廓线外凸部分最大曲率半径的方法来避免小转子廓线根切。不是直接利用小转子廓线坐标方程来求其廓线的曲率半径，而是先利用大转子圆弧齿圆心相对于与小转子固接的坐标系的轨迹方程求该轨迹的曲率半径，然后再加上圆弧齿半径，以此来获得小转子廓线曲率半径的简易公式，进而推导出可求使小转子廓线不根切的极值尺寸的显式。     

Rotor System Oscillations under the Rotor Rotation Inside Floating Elements

Rotor system oscillations are considered for the rotation of the rotor inside lightweight moving elements (for example, inside floating seal rings, and hydrostatic bearings). In this case, the ring runs around the rotor in a direct precession mode (hula-hoop type of oscillations). The oscillations of the rotor-floating ring system are studied taking into account hydrodynamic forces in the gap and contact forces of dry friction. A solution is obtained in analytical form. It is shown that the ring precession speed under the running-around is close to its own frequency at a given rotation speed. Trajectories are plotted for the motion of the ring.     

转子叶数对转子泵性能影响研究

针对目前国内在研究转子泵时只对单一模型进行分析的不足,建立不同叶数的多个转子泵模型进行对比分析。由Pro/E参数方程生成转子的二维轮廓,再导入到AutoCAD中绘制出转子泵的二维模型,通过ICEM进行网格划分后,最后导入到Fluent进行边界条件的设置和瞬态计算。分析了不同转速、不同进出口压差以及不同粘度下转子泵内的流场分布和出口质量流量,可以得到:在其它条件相同时转子泵容积效率随进出口压差的增大而减小;转子泵容积效率随转速的增大而增大;转子泵容积效率对低粘度介质比对高粘度介质敏感;多叶转子在泵高速运行时会使转子泵总体容积效率下降。     

Screw Rotor Profile Manufacturability

Effective evaluation of rotor profile manufacturability becomes a necessary step in the design stage to reduce rotor development cycle. This paper is concerned with analyzing screw rotor manufacturability using rotor profile design data. The rotor profile manufacturability is discussed from three aspects: the required minimum tool profile radius, the range of valid setup conditions, and the severity ratio which is a measure of relative tool profile load distribution. With this analysis, the rotor profile manufacturability can be quickly evaluated in its design stage. It can also be used as a design criterion to design rotor profiles for better manufacturability.     

罗茨鼓风机三叶转子与二叶转子性能比较

通过对二叶转子和三叶转子的罗茨鼓风机在大小相同的情况下的排气量的分析比较,纠正了部分人对三叶罗茨鼓风机的排气量相对于二叶罗茨鼓风机较小的错误看法,并通过对限制罗茨鼓风机进一步广泛应用的噪声和振动等方面以及各种新兴的技术在这两类鼓风机上的应用进行对比,得出三叶罗茨鼓风机在排气量、振动和噪声方面的各种优势.     

基于动平衡的转子动力学模型的验证方法

基于大涵道比涡扇发动机风扇转子易于进行现场动平衡的特点,以带弹性支承的单盘对称转子为模型,根据动平衡的影响系数和转子的振动响应之间的关系,提出了利用影响系数和传递函数对转子动力学模型和模型参数(自振频率、等效刚度和弹支刚度)进行验证和估算的方法。并通过实验验证,验证了上述方法的可行性和正确性。     

转子总成工艺的改进

介绍了汽车发电机转子传统工艺的优缺点,对不足之处进行改进,从而提升产品质量,增加企业的效益,提高竞争力。     

转轴锻件的热处理

通过对试制中影响转轴锻件质量的主要因素进行分析,提出控制措施,指出该转轴锻件制造重点应为优化热处理工艺。试制结果证明,对截面差较大、碳当量较低材料的锻件经适当热处理后获得均匀的组织及较高力学性能是可行的,对转轴锻件进行热处理的工艺方法是行之有效的。     

螺杆压缩机转子的磨削加工

螺杆压缩机的效率和完全互换性的快速发展，使得对螺杆压缩机转子的型线精度和表面粗糙度的要求越来越高。文中分析了螺杆压缩机转子的加工现状，并结合TG350E数控螺纹磨床，介绍了一种新型的转子加工方法——磨削成形法，同时说明对转子加工设备的一些要求。