轴承负荷对扭矩激励的敏感度矩阵

针对扭矩激励作用下多轮盘转子系统轴承负荷的复杂变化,采用改进的传递矩阵法,推导了支承负荷的敏感度矩阵。在单位扭矩作用下,推导并分析轴承负荷的变化量。结果表明,与扭矩激励位置相距较近的轴承,负荷受到的影响较大。在任意给定扭矩变化量时,可以准确、方便地计算出相应的轴承负荷变化值,这为扭矩在各跨间的传递耦合特性的理论研究提供了有效的途径。     

一种改进的基于扭矩激励的多支承转子系统模型

在传统的基于扭矩激励的多支承转子系统力学模型的基础上,考虑了轴承负荷传感器和各跨间联轴器刚度及扭矩激励对各跨转子的影响,改进了基于扭矩激励的多支承转子系统力学模型。以一暂态扭矩为例,通过仿真分析了无扭矩激励和暂态扭矩激励作用下,多支承转子系统的振动响应,并通过试验验证了仿真结果的有效性,进而验证了改进模型的正确性,为对多支承转子系统振动的研究打下基础。     

轴承载荷对转子系统各支承的耦合振动分析

以多支承转子 轴承 弹性基础系统为研究对象,对多支承转子系统某支承处轴承载荷变化引起不同支承点处轴及轴承的耦合振动响应进行了研究。首先,建立了多支承转子系统支承间的耦合振动模型,并进行了仿真和试验,耦合振动模型考虑了每个支承处的油膜耦合效应,通过轴承载荷敏感度矩阵得到各支承耦合力;然后,利用龙格库塔法对油膜刚度为定刚度和动刚度两种情况下的转子系统进行了数值分析及仿真;最后,在8支承转子试验台上进行试验,采取改变某一支承处的位移来得到轴承载荷的变化,并提取各支承处的振动信号。结果表明,轴承位置在稳态和瞬态两种情况下改变时振动响应明显不同,油膜刚度为动刚度的分析结果更为合理。     

多个磁悬浮轴承转子系统动力学特性研究

多个磁悬浮轴承支承的转子系统,由于支承位置的不对中会造成各个轴承的支承载荷变化。针对某一转子模型,分析采用不同个数的磁悬浮轴承支承时,各个支承载荷随着支承位置不对中的变化情况,并在三个磁悬浮轴承转子系统中得到验证。针对转子动力学特性,分析了支承高度不同时,转子固有频率的变化。此外,采用传递矩阵法,分析转子随着支承个数的增加,其不平衡响应变化情况,并实验对比了采用三支承和两支承时,转子的振幅。三支承较两支承,转子振幅有所减小。     

基于传递矩阵法的电主轴动力学特性分析

研究了电主轴主要的结构参数对电主轴动力学特性的影响。运用传递矩阵法,考虑了陀螺力矩、剪切、变截面等影响因素,建立了电主轴"转子—轴承"系统的多圆盘转子动力学模型,编程并计算了电主轴的前三阶临界转速、振型等动力学特性参数,分析了电主轴轴承轴向预紧力、支承跨距及前、后端悬伸量的变化对电主轴"转子—轴承"系统临界转速的影响和变化规律。结果表明:支承跨距和悬伸量在一定范围内对临界转速有显著的影响,通过研究为电主轴的结构设计和性能优化提供依据和指导。     

电磁轴承-刚性转子系统轴承传递力主动控制

针对电磁轴承支承的刚性转子系统轴承传递力的主动控制,分析了轴承传递力的组成,基于一种变步长三角形迭代搜寻算法辨识出转子位移中同频分量的方法构建了零电流控制及零传递力控制策略,分别在恒定转速和匀加速运动过程中对两种控制策略的有效性进行了仿真分析,最后在某磁悬浮高速飞轮储能系统上进行了试验验证。理论与试验结果表明,零电流控制策略能对绝大部分轴承传递力进行抑制,零传递力控制策略能对轴承传递力进行完全消除。     

基于轴承负荷的暂态扭矩故障试验辨识

基于多轮盘转子系统的轴承负荷对扭矩扰动故障进行辨识。通过负荷传感器直接采集轴承负荷信号,结合负荷对扭矩激励的敏感度矩阵,对暂态扭矩进行辨识计算,并与扭矩传感器测得的数据结果进行对比分析。结果表明:辨识结果的误差在可接受范围之内。证明了基于轴承负荷识别暂态扭矩扰动这一方法的可行性。     

基于轴承负荷的暂态扭矩故障试验辨识

基于多轮盘转子系统的轴承负荷对扭矩扰动故障进行辨识。通过负荷传感器直接采集轴承负荷信号,结合负荷对扭矩激励的敏感度矩阵,对暂态扭矩进行辨识计算,并与扭矩传感器测得的数据结果进行对比分析。结果表明:辨识结果的误差在可接受范围之内。证明了基于轴承负荷识别暂态扭矩扰动这一方法的可行性。     

转子-轴承系统动态特性与轴承磨损演化研究

以角接触球轴承支承的转子-轴承系统为研究对象,应用拉格朗日方程,推导建立了转子-轴承系统动力学模型,基于Archard模型,建立了包含润滑影响的轴承磨损深度计算模型,磨损深度以轴承游隙的形式引入到系统动力学模型中。分析了转子转速、轴承预紧和转盘位置等参数影响下,转子系统的动态特性与轴承磨损的演化规律。结果表明,轴承磨损对转子动态特性的影响与转子转速和轴承预紧密切相关;转盘位置的改变没有导致转子动态特性随轴承磨损深度的显著变化;转子转速显著影响轴承的磨损,轴承预紧对轴承磨损影响较小,转盘位置变化引起各轴承磨损深度的微弱差异。     

基于传递矩阵法的磁悬浮轴承转子的动力学分析

转子是磁悬浮轴承系统旋转机械的核心部件,其性能与系统稳定性及各项技术指标紧密相连。提升转子动态性能已成为当务之急。以磁悬浮开关磁阻电机的磁轴承转子为例,通过普劳尔传递矩阵法和MATLAB强大的绘图功能分别就柔性、刚性两种不同状态下的支承,计算出了该轴系的固有频率及临界转速,并得到了相应的主振型图。