柔性支承下的大型离心压缩机转子振动特性

支承刚度对转子系统的动力学特性具有重要影响。针对大型离心压缩机转子在高速平衡条件下和实际运行工况下的支承刚度差异导致的振动问题开展研究。由于高速动平衡机的摆架刚度较低,使得一些大型离心压缩机的轴承油膜刚度与支承刚度几乎相当,导致2阶弯曲临界转速大幅降低,从而使得转子振动超标,高速动平衡难以满足标准要求。结合实际案例分别进行不考虑支承刚度及带有动平衡机摆架刚度的转子动力学分析,并对轴承瓦块、轴承座、机壳、底座进行有限元分析,获得压缩机转子的基础刚度。结果表明,考虑支承刚度的转子2阶临界转速出现了11.1%～18.3%的下降,1阶临界仅下降3.6%～7.3%,与高速动平衡试验结果吻合较好,实际支承刚度因大于轴承刚度3.5倍,机械运转试验显示1阶临界、2阶临界转速未有实质性下降,且振动满足API617标准要求,与不考虑支承刚度的转子动力学分析结果基本一致。     

高速动平衡机转子支承系统动力学特性研究

简要论述了高速动平衡机转子支承系统的工作原理,建立了二自由度动力学模型并进行了理论分析。通过实测案例分析,进一步研究了转子支承系统的动力学特性,给出了确定高速动平衡机摆架下部结构刚度的计算公式,提出了识别摆架下部结构刚度问题的方法。     

高速电主轴动态特性研究

作为数控机床的核心功能部件,高速电主轴的动力学特性直接影响着工件的加工精度。建立了高速电主轴的轴承-转子动力学模型,计算了角接触球轴承的动态支承刚度和轴承-转子系统的固有特性,并且研究了不同转速下轴承支承刚度对系统固有频率的影响。以2GDZ60型高速电主轴为研究对象,测试了系统的1阶固有频率和2阶固有频率,与理论计算值相比较误差较小。     

250 t高速动平衡机摆架的动刚度分析

高速动平衡机摆架的动力学性能直接影响动平衡试验的准确性及安全性。采用三维有限元法建立某公司250 t高速动平衡机摆架的计算模型,并对其动刚度进行计算分析,且与试验值进行比较。在此基础上计算4种主刚度杆改进方案下摆架的动刚度特性,分析主刚度杆的刚度对高速动平衡机摆架的动刚度曲线的影响。结果表明,计算所得摆架的动刚度曲线与实测值吻合较好,该计算模型接近实际情况。主刚度杆的结构尺寸及材料的弹性模量的增大均会使摆架的动刚度增大,适当地改变主刚度杆的结构尺寸及材料特性,可使高速动平衡机摆架满足大质量转子的高速动平衡试验要求。通过主刚度杆的改进并不能使摆架的动刚度随转速变化的曲线趋于平缓。     

曲轴动平衡试验机

为了适应高速柴油机曲轴作动平衡试验的要求,我们设计制造了多点支承动平衡机,经过几年的应用,该机完全能满足曲轴作动平衡试验,现介绍如下。     

油气润滑

作为内圆磨床、轴承磨床特殊用途的高速电机——高频砂轮轴,要实现高刚度,达到高效高速磨削的目的,增加支承轴承的dmn值是必然的。dmn值是衡量高速轴承高速性的重要参数,其中dm为轴承中径,单位是mm;n为轴承的运行转速,单位r/min。当dmn值达     

30t动平衡机的技术改造

原民主德国产AM-30000动平衡机是大型转子进行动平衡的专用设备,我厂生产的大型压缩机,烧结风机的大型转子均在其上进行动平衡。在使用中存在下述问题; (1)该机床由刚性液轮支承转子,因其支承接触面小及转子在平衡时的不平衡力矩,使支承滚轮在运转时受很大的冲击载荷,滚轮的轴承极易损坏,停机待修影响生产。 (2)为避免损坏转子已加工好的表面,支承点不能支承在转子的轴颈上,造成设计基准与工艺基准不能重合,影响平衡精度。 (3)在修整不平衡量时,因转子重量大,手动旋转移位很困难,劳动强度大,效率低。 (4)调整转子与机床主轴的同轴度困难。 …     

气浮立式硬支承动平衡机研究

基于气浮轴承支承技术，设计了硬支承立式双面动平衡机，建立了相应的数学模型。经过双力传感器测量系统进行数据采集和处理，得到两个分离平面上的不平衡量，通过配平使得旋转体的不平衡量有很大的减小。实验验证表明，这种动平衡测量方法是合理和有效的，整个动平衡机系统工作稳定，有较高的测量精度和配平效果。     

改进PCA算法及其在转子特征提取中的应用

为探索航空发动机轴承装配条件对支承刚度的影响,支撑发动机转子系统的动力学设计和整机振动控制,在动力学方程的基础上,建立了振动测试和理论计算相结合的支承刚度辨识方法,并以某型航空发动机的五号支点轴承为对象,试验研究了圆柱滚子轴承内、外环配合参数、锁紧螺母拧紧力矩等参数对支承刚度的影响规律。结果表明：建立的支承刚度辨识方法准确可行;轴承内、外环为过盈配合时,过盈量增大,支承刚度增大,支承刚度对锁紧螺母拧紧力矩不敏感;轴承内、外环为间隙配合时,转子出现非线性共振,支承刚度大幅度地随机跳动,不符合线性条件假设。设计时应合理考虑轴承内、外环配合参数,避免导致转子系统振动特性恶化。     

发动机轴承装配条件对支承刚度的影响

为探索航空发动机轴承装配条件对支承刚度的影响,支撑发动机转子系统的动力学设计和整机振动控制,在动力学方程的基础上,建立了振动测试和理论计算相结合的支承刚度辨识方法,并以某型航空发动机的五号支点轴承为对象,试验研究了圆柱滚子轴承内、外环配合参数、锁紧螺母拧紧力矩等参数对支承刚度的影响规律。结果表明:建立的支承刚度辨识方法准确可行;轴承内、外环为过盈配合时,过盈量增大,支承刚度增大,支承刚度对锁紧螺母拧紧力矩不敏感;轴承内、外环为间隙配合时,转子出现非线性共振,支承刚度大幅度地随机跳动,不符合线性条件假设。设计时应合理考虑轴承内、外环配合参数,避免导致转子系统振动特性恶化。     

支承轴承对高速主轴系统特性的影响

结合轴系变形方程,对支承部位轴承与主轴的位移耦合以及对系统轴向力平衡条件进行了分析,提出用迭代法求解高速主轴系统刚度和临界转速的概念。计算结果表明,支承轴承的非线性对系统性能影响明显,当轴承预加轴向载荷增加时,轴承支承刚度增大,导致主轴系统刚度和临界转速随之增大。     

带弹性支承的角接触球轴承动态特性分析

针对航空发动机中的轴承支承模型,在有限元分析和轴承动力学的基础上,采用修正的Craig-Bampton固定界面模态综合法,建立了弹性支承结构与刚性的轴承外圈、轴承座之间的耦合连接,开发了带弹性支承的角接触球轴承动力学分析模型,分析并讨论了不同工况下,弹性支承体对轴承振动特性的影响。结果表明:与刚性支承相比,弹性支承能够降低系统固有频率下的振动幅值。轴承在轴向力作用下,力较小时,增大支承体的刚度能够降低振动幅值,力较大时,采用适当刚度的弹性支承有利于减小振动幅值;轴承在径向力作用下,存在一个合理的弹性支承刚度,使径向振动幅值达到最小。     

主动磁力轴承支承刚度特性研究

以单自由度磁力轴承为研究对象,建立非线性支承力模型,通过对磁力轴承非线性支承力特性的分析,揭示出磁力轴承支承刚度与控制器参数之间的非线性关系,对磁力轴承结构设计以及控制器的设计具有指导作用.基于非线性支承力模型和线性支承力模型设计不同的控制器,对磁力轴承转子系统进行刚度试验,结果表明,基于非线性刚度模型设计的控制器具有较好的稳定性和较高的刚度,并满足系统的回转精度要求.     

弹性支承的汽车悬架轴承单元振动故障研究与试验验证

针对弹性支承下的悬架轴承振动噪声问题,基于ABAQUS建立悬架轴承和弹性支承单元模型,并结合Hertz弹性理论对不同刚度支承下轴承的载荷和应力分布进行了有限元分析。结果表明:弹性支承刚度过低时,轴承发生较大弯曲变形,部分钢球会脱离正常运行沟道引起异常接触,导致轴承力矩增加和波动,从而引起故障;而随着支承刚度的增加,轴承变形逐渐减小,与支承刚度呈线性关系,运行状态得到改善;并对不同刚度的支承进行试验,验证了有限元法的正确性。     

影响电主轴轴承动刚度的原因浅析

高速电主轴轴承是高速电主轴的核心部件，对高速电主轴技术进展影响较大。分析了超高速时主轴轴承对转子支承的动刚度等动力特性方面的参数，并对超高速时影响轴承动刚度的因素进行了综合分析。     

主动磁轴承转子系统动力学特性的研究

以电磁轴承支承下的高速转子系统为分析对象,以传统的转子动力学分析理论和方法为基础,结合电磁轴承系统分析理论和方法,研究电磁轴承支承条件下转子系统的动力学特性。应用基于系统传递函数的刚度、阻尼特性分析理论和方法,建立用于分析电磁轴承转子系统动力学特性的理论和方法。并对一个实用型１５０ｍ３制氧透平膨胀机样机的研制和试验进行指导和结果验证。     

上海申克研制出国内最大的动平衡机

上海机床工具（集团）公司所属的上海申克试验机有限公司,日前设计制造出HSOVS2型硬支承动平衡机,这是目前我国最大的、通用范围最广、技术水平最高的通用动平衡机。这种新型动平衡机是在采用德国申克制造技术的基础上、突破大型平衡机的诸多设计常规而研制开发的。整台设备性能稳定可靠,外型美观,技术水平居国内同行业领先地位,跻世界先进行列,产品现已通过用户验收。专家认为,这台高水准的动平衡机的问世,为我国大型电机、鼓风机、造纸机械行业提供了精良装备,具有广阔的市场前景。上海申克研制出国内最大的动平衡机     

高速圆柱滚子轴承非线性刚度分析

在航空发动机高速圆柱滚子轴承拟静力学分析基础上，建立基于轴承径向游隙的高速圆柱滚子轴承非线性刚度计算模型，分析了轴承内、外圈转速对高速圆柱滚子轴承工作径向游隙影响的关系，并对高速圆柱滚子轴承非线性刚度特性进行了研究，最后就某型号航空发动机主轴高速圆柱滚子轴承进行了实例计算与分析，得出在满足主机支承刚度条件下的合理高速圆柱滚子轴承工作径向游隙使用范围。     

磁气负载比对箔片-磁力混合轴承支承特性及转子动力学特性的影响

箔片-磁力混合轴承是一种能降低箔片轴承起飞前的摩擦损耗且可改善磁轴承高速时的承载和动力学性能的新型高性能主动控制型轴承。提出了一种箔片-磁力混合轴承的设计方法,设计并搭建箔片-磁力混合轴承支承特性实验台和箔片-磁力混合轴承转子实验台,实验探究了磁气负载比(即气体箔片轴承和主动磁轴承之间的载荷分配比)对箔片-磁力混合轴承支承特性和转子动力学特性的影响。实验结果表明：箔片-磁力混合轴承比箔片轴承的总体静态刚度和刚度变化率有所提高。箔片-磁力混合轴承结构刚度随频率的提高而增大,等效黏性阻尼随频率的提高呈现先降后增的趋势。此外,合适的负载比可以降低起飞转速,改善摩擦损耗,抑制次频振,有利于提高转子的高速稳定性。     

基于ANSYS Workbench的锭子模态分析

首先通过一系列计算得出纺锭轴承的弹性基础刚度值,然后基于ANSYS Workbench有限元分析软件对细纱机锭子进行了模态分析,得到锭子的前6阶固有频率及振型。模态分析时锭尖和纺锭轴承处的约束采用弹性支承,并设置弹性支承刚度为计算出来的弹性基础刚度值。最后对纺锭轴承的弹性基础刚度值进行了参数化分析,验证了由计算得出的刚度值的合理性。