齿式联轴器联接不对中振动机理及特征分析

基于相关学科中的一些原理和方法,通过对齿式联轴器联接不对中故障的受力和运动状态方面分析从二维领域推广到了三维立体领域,对该种故障的振动特征进行了分析。得出了齿式联轴器联接不对中在稳定啮合时内齿环轴线与外齿环轴线间的空间位置关系,以及用内齿环的力和力偶平衡的方法来求其轴线间夹角的一般方法,并得出了齿式联轴器联接不对中故障所具有的一些振动特征。     

齿式联接不对中转子的弯扭耦合振动特性分析

以齿式联轴器的不对中故障为研究对象,推导不对中激励力表达式,并从动力学的角度,建立不对中弯扭耦合振动微分方程。基于该微分方程,文中先从理论分析角度,定性分析弯振对扭振的影响和扭振对弯振的影响,接着从变转速过程、质量偏心、不对中量以及阻尼系数对弯扭耦合特性影响几方面进行数值仿真分析。计算表明,弯振与扭振是相互耦合的,质量偏心是耦合的前提。弯振频率包含工频和二倍频成分等,不对中越严重,二倍频所占比例越大,其轴心轨迹为双环椭圆。弯扭耦合将激发各阶谐波扭振,包括工频、二倍频和三倍频,其中工频扭振占主导地位。     

齿式联轴节不对中转子的动力学响应分析

齿式联轴节不对中是极为常见的现场故障,危害极大。为了有效地认识其故障物理机理和动力学特性,建立一种针对齿式联轴节不对中故障的转子—轴承系统的有限元分析模型,考虑在两种状态(平行不对中和角度不对中)下联轴器所受的力和力矩,并建立其动力学方程,通过双跨转子不对中的动力学分析和仿真研究,得出不对中量和稳态响应特性之间的量化关系。同时对2倍频相位的分析表明:在平行不对中状态下,联轴器两端相位相同,而角度不对中状态下两端相位差约为180°。该特征可作为不对中故障识别的重要参考。     

基于虚拟样机的齿式联轴器不对中故障仿真

在研究齿式联轴器不对中故障机理的基础上,借助虚拟样机技术,建立了风机系统虚拟样机模型,并对齿式联轴器不对中故障进行多工况仿真分析,给出了齿式联轴器不对中故障规律。     

齿式联接转子系统的对中故障机理与识别

讨论了由齿式联轴节联接的高速重载转子系统具有不对中时的频谱机理及其识别方法。指出在联轴节处于正常工作状态时其特征激励频率为转速频率的两倍，而处于“锁定”状态时其特征激励频率为转速频率。最后给出了用于识别和诊断不对中故障，判断其工作状态及类型的基本规则。     

基于双截面信息融合的转子不对中故障判别研究

首先简要的从运动学上介绍齿式联轴器各种不对中形式所对应的故障特征.在基于全信息融合技术的基础上,把全矢谱技术扩展到多个截面,并形成空间传递图谱.并利用空间传递图谱对不对中故障类型进行判别.对设备故障及时发现和维护提供了有力的工具.     

转角不对中故障的转子系统非线性动力学特征

在刚性转子和小角度不对中量等假设条件下,考虑转子的转角不对中和质量不平衡等因素后,建立了转子系统的动力学模型.首先,根据Lagrange方程推导了系统的运动微分方程.理论分析表明,转角不对中转子系统是一个具有参激振动特征的强非线性振动系统;然后,基于谐波平衡法分析了系统的动力学特性,结果显示,当转子转角不对中时,系统不仅会产生与不平衡类似的工频振动,而且也会产生工频与转子不对中角方向振动频率倍数之和或之差组成的组合频率振动,其振幅与角不对中量和系统的物理参数有关;最后,采用数值方法分析了具有转角不对中故障转子系统的非线性动力学特性.     

齿轮联轴器不对中转子系统的稳态振动特征分析

对不对中齿轮联轴器连接的轴承－转子系统进行了动力学分析，讨论了齿轮联轴器不对中力的组成。理论分析表明，齿轮联轴器的不对中而产生的作用力是联轴器内齿套的惯性力和联轴器内阻尼共同作用的结果，转子系统的稳态响应振幅与齿轮联轴器的不对中量、内阻尼、转子的转速和齿轮联轴器的结构参数有关。数值模拟结果显示在弯曲振动中转子系统会产生工频的2，4，6，8，…等偶数倍频分量，而在扭转振动中会产生工频的1，3，5，7，…等奇数倍频分量，并且这些倍频分量在齿轮联轴器附近处表现得非常明显。     

双盘转子系统不对中-碰摩故障仿真及实验研究

本文建立了通过齿式联轴器连接、滚动轴承支承的双盘转子动力学模型。该模型引入了齿式联轴器啮合力,不对中力和碰摩力。同时搭建转子实验台,并且进行了低转速下不对中-碰摩实验,研究转子在低速下的动力学特性和碰摩力特征。结果表明:低速实验下转子碰摩对于整体振动影响不大,在低转速下会产生一定的分数频率,并对倍频幅值产生一定影响;仿真结果显示,随着转速的增加,转子与静子产生碰摩,系统逐渐产生分数频率,并且系统的运动稳定性变差,碰摩力变得无规律。     

具有不对中故障的双跨转子系统非线性动力学特性

目前,高速直驱式转子系统成为一种重要的发展趋势,为了研究多跨转子系统在弹性联轴器联接下含有不对中故障的多圆盘轴承-双跨转子动力学模型,通过将联轴器质量矩阵和刚度矩阵作为总体质量和刚度矩阵的一部分,并考虑重力、不平衡力、油膜力和不对中力的作用,采用Newmark-β方法求解运动微分方程,获得双跨转子系统的振动响应。对比研究有无不对中故障下系统的动力特性,采用轴心轨迹图、分叉图、Poincare映射图和FFT频谱图分析了平行不对中度、角向不对中度和联轴器刚度对转子动力学响应的影响。分析结果表明,不对中度会使系统的非线性特征更加复杂,但对转子系统的失稳转速作用不明显;膜盘联轴器径向刚度增大后,转子系统出现强2×响应并产生4×和6×的偶数倍频分量,联轴器角向刚度的增加会提高转子系统的失稳转速和2×振动分量。研究结果可对转子系统结构设计和故障诊断提供理论参考。     

磁悬浮轴承系统联轴器不对中动态特性研究

为了使含有多跨转子的大型磁悬浮旋转机械系统能够稳定运行,开展联轴器不对中对转子动态特性的影响规律研究.通过将联轴器不对中量等效为施加在转子上的旋转力,建立具有联轴器不对中的磁悬浮转子系统数学模型.基于该模型仿真分析了转子的轴心轨迹和振动频谱,给出转子位移信号中转速二倍频分量幅值与转速、联轴器不对中量之间的关系,并进行磁...     

联轴器不对中故障转子系统的动力学试验

建立了一个多跨转子-轴承系统试验台,并进行了具有联轴器不对中故障的转子-轴承系统动力学试验,重点分析了平行不对中和交角不对中转子的动力学特性和振动机理。试验结果表明,在不对中转子系统的稳态响应中,除了工频外还存在倍频振动分量,并且随着转速的提高倍频分量增大。在转速较低时,不对中转子的轴心运动具有同步振动特征;随着转速的增加,轴心轨迹呈现出"8"字形或多环椭圆形,且轴心轨迹在某些位置处曲率变化较大。对于具有平行不对中故障的转子-轴承系统,在转速较高时,还会出现和差型谐波振动分量。     

转子系统不对中振动机理及特征分析

转子系统不对中故障是旋转机械常见故障之一。就转子系统不对中振动的机理,从影响因素、齿式联轴器的受力特点及运动特征等几方面进行了分析,并对转子系统不对中故障特征进行了分析。     

螺纹联轴器的建模及其不对中故障研究

由于对柔性联轴器 转子系统进行分析时,常将柔性联轴器等效为轴段单元或直接忽略它的存在,为了探索含有柔性联轴器的转子系统的精确建模方法,选择螺纹联轴器作为研究对象。利用螺纹联轴器对不对中故障较为敏感这一特性,建立了螺纹联轴器 转子系统不对中故障的有限元模型,将螺纹联轴器的高次非线性特性表示为每一增量时间的有效载荷项和有效刚度矩阵的一部分。对一微弱不对中角度α=0.25°进行仿真与实验,对比得到轴心轨迹吻合最好时的螺纹联轴器的关键性参数,建立了精确的螺纹联轴器模型,进一步研究了该系统不对中故障。     

转子不对中定量研究

采用基于同源信息融合技术的全矢谱技术对转子系统的不对中进行定量描述,以及提出工程实际中一种不对中定量分析方法。首先合理布局各传感器测点的位置,测得各传感器的稳态电压以及振动信号,利用全矢谱同源信息融合技术获得各测点振动信号的主振矢和相位,对不对中故障进行定性,然后通过电涡流位移传感器稳态电压的计算获得各测点轴心线的空间相对偏移量,利用线性原理拟合各个测点偏移量,得到整个转子轴系的不对中量,从而对转子轴系不对中现场故障诊断起到指导作用。     

双转子系统联轴器不对中振动响应分析

针对双转子系统不对中普遍存在,影响系统振动特性的问题,对内转子含有联轴器不对中的双转子系统进行了动力学仿真及振动分析。以某型航空发动机双转子系统为对象,通过施加不对中引发的附加载荷,建立双转子系统联轴器不对中动力学有限元模型。对比分析了特定工况下转子系统随不对中量增加,内外转子振动的频谱特征及轴心轨迹的变化规律。结果表明:内转子联轴器不对中振动特性可通过中介轴承传递到外转子,外转子支撑位置及中介轴承对应位置均可监测到内转子联轴器不对中振动响应;一倍频对联轴器不对中故障不敏感,二倍频幅值随联轴器不对中量的增加而增加,且距离联轴器越近的支撑位置的不对中响应越敏感;轴心轨迹随联轴器不对中量的增加由"椭圆"形变为"内八字"形。     

转子不对中故障的ADAMS仿真研究

针对实验室某转子试验平台,利用UG、Hypermesh和ADAMS软件建立平台的刚柔混合模型,对转子的平行不对中、角度不对中和综合不对中等故障情况进行仿真分析,得到了转子在不同故障情况下的位移振动规律,并通过实验对仿真结果进行了验证。     

平行不对中转子系统的电机电流特性

为通过监测电机电流信号以实现对转子系统故障的识别与诊断,考虑圆盘不平衡因素,建立平行不对中转子系统动力学模型,然后应用拉格朗日方程,推导出转子系统运动微分方程,并以电机的电磁扭矩为纽带,在MATLAB/Simulink环境下建立三相异步电动机—转子系统机电耦合模型,最后应用傅里叶变换对电流信号进行频谱分析,研究平行不对中故障激励下电机电流信号的耦合特性。仿真结果表明:不平行故障会使电流信号激发出的边频分量,随着不平衡量的增大,还会激发出的边频分量;考虑质量偏心,电流信号还会激发出的边频分量,但当时,的边频分量会被淹没,反之,该边频分量则比较明显。