碰摩转子系统各种图

合集下载

质量慢变碰摩故障转子系统动力学诊断研究

量慢变的转子系统而言，量的改变相当于施加在该质系统上的质量不平衡作用力发生变化，以导致系统所
的动力学行为发生改变。量慢变会引起该系统具有质
Ｐｆ：０
Ｌｋ
＋九＋１
‰≤０
‰＞０
收稿日期：０７Ｉ月２０年１
（））列，＋
（＜）ｅ６
’
★国家自然科学基金资助项目（编号：０３００５５５１）
２０２０８／
机械制造４卷第５２６２期
维普资讯
征。
２２慢变质量碰摩转子系统动态特性仿真．
（３）
式中：碰摩法向刚度；为转静件间瞬态间隙值；ｋ为
九＋为第ｉ步迭代处的Ｉｇａｌｅ乘子力，以用下＋１Ｊｒｌａｇ可
式表示：
不同于众多恒定参数转子系统的动力学行为 “ １。ｌ于ｘ－，质量慢变的故障转子系统的研究比较少，献［】￣【】文１３研究了无故障慢变转子系统的非线性特性，括其自激包
维普资讯
质量慢变碰摩故障转子系统动力学诊断研究★
口毛居全口姚红良口
沈阳
闻邦椿
１００１０４
东北大学机械电子研究所
摘
要：建立了碰摩故障转子系统的模型，在模型中考虑了由于质量变化引起的冲击力，采用数值方法分析了故障

裂纹-碰摩耦合故障转子系统时频特性分析

等高图，以诊断转子系统的裂纹一碰摩耦合故障。可
关键词：裂纹
碰摩
起机
小波等高图
文献标识码：Ａ文章编号：００—４９（０６０ —０３１０９８２０）８０７—０３
中图分类号：Ｋ６Ｔ２７
转动轴的裂纹故障是旋转机械的一种常见故障，裂纹会导致转轴刚度降低，而引起转子系统横向振从
维普资讯
裂纹一碰摩耦合故障转子系统时频特性分析六
口宿苏英口姚红良口闻邦椿
摘要：分析了无故障转子系统、裂纹故障转子系统、纹一摩故障转子系统的起机过程时域特性，结合小波等裂碰并高图分析其时域、域特性。论结果显示，纹一摩故障转子系统既保留了裂纹故障的高频分量特征，保留了碰摩频理裂碰又故障的低频成分特征，速时域曲线出现波动。过实验验证了理论结果。究表明，过启机过程的时域波形结合小波升通研通
＋（ｋ２Ｆ【一靓）Ｏ２ｔｙ —ｙ）ｉｔ：ｅ／）（ｌＣＳ＋（ｌ２ｓｎ】０２ｍ＋ｃ＋ｋｙ＋ｋ１ｅ／）（ｌ２ｌ，ｌ【一（３２Ｆ】ｙ —ｙ）
ｉ（一）ｆ：ｆｅ６ｊＰ＝ｃＰ。Ｐ
在水平和竖直方向的分力为：
（）
故障，致机械设备的进一步损害 ” 。目前对裂纹或碰导１摩单一故障转子系统的动态特性和故障诊断的研究较多 ¨一１而对裂纹一碰摩耦合故障的研究多集中于分，析其稳态过程的动态特性一１对启、机过程等非稳，停态过程的研究较少。于启、机过程在旋转机械运行鉴停过程中的重要性，文分析了裂纹一碰摩耦合故障转本子系统的启机时域、域特性，结合小波分析理论，频并对其启机过程动态特性进行分析，果对此类转子系结统的故障诊断有一定参考作用。

转子系统碰摩故障实验研究进展与展望

ＭＡＨｕｉ，ＹＡＮＧＪｉａｎ，ＳＯＮＧＲｏｎｇ－ｚｅ，ＮＡＩＨａｉ — ｑｉａｎｇ，ＷＥＮＢａｎｇ — ｃｈｕｎ
（ＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０８１９，Ｃｈｉｎａ）
振
动
与
冲
击
第３３卷第６期
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＶＩＢＲＡＴＩＯＮＡＮＤＳＨＯＣＫ
转子系统碰摩故障实验研究进展与展望
马辉，杨健，宋溶泽，能海强，闻邦椿
１１０８１９）
（东北大学机械工程与自动化学院，沈阳
ｌｏｃｌａｕｂｒ－ｉｍｐａｃｔｉｎｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄｒｏｔｏｒｓｙｓｔｅｍ，￣）ｌｏｃｌａｒｕｂ — ｉｍｐａｃｔｉｎｒｏｔａｔｉｎｇｂｌａｄｅ－ｃａｓｉｎｇ，＠ｌｏｃｌａｕｒｂ — ｉｍｐａｃｔｉｎｐｒａｃｔｉｃｌａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｒｕｂ — ｉｍｐａｃｔｆａｕｌｔｂｅｔｗｅｅｎｒｏｔｏｒａｎｄｓｔａｔｏｒｉｎｒｏｔａｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｒｙ，ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｂｏｕｔｒｕｂ — ｉｍｐａｃｔｅｘｐｅｉｒｍｅｎｔｓｗａｓｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｔｈｅｕｂｒ — ｉｍｐａｃｔｅｘｐｅｉｍｅｒｎｔａｌｄｅｖｉｃｅｓｆｏｒｓｉｎｇｌｅｐｏｉｎｔｒｕｂ — ｉｍｐａｃｔ，ｌｏｃｌａｕｂｒ — ｉｍｐａｃｔａｎｄｆｕｌｌａｎｎｕｌａｒｒｕｂ — ｉｍｐａｃｔｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄａｎｄｔｙｐｉｃａｌｅｘｐｅｉｍｅｒｎｔａｌｐｈｅｎｏｍｅｎａｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｓｅｔｈｒｅｅｔｙｐｅｓｏｆｒｕｂ — ｉｍｐａｃｔｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｍａｉｎｒｕｂ — ｉｍｐａｃｔｍｏｄｅｉｎｐｒａｃｔｉｃｌａｅｎｇｉｎｅｅｉｎｒｇｉｓｔｈｅｌｏｃａｌｕｂｒ — ｉｍｐａｃｔ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏ

双盘悬臂转子轴承系统碰摩故障数值仿真与实验分析

成转静件间隙的局部不均 # 从而导致局部间隙过小而发生碰摩 # 转子每涡动一周就有机会与静子发生碰摩一次 # 因此这种碰摩具有周期性特点 # 本文采用单点碰摩来模拟发生此种碰摩时系统的动
%* 力学特性 ) $
转子系统中转静件的碰摩 # 分为法向碰撞与切向摩擦两种行为 # 在非线性有限元中 # 可以归结为高度非线性的接触问题 $ 转子系统中转静件碰摩问题 # 可以看作是两个同心圆柱体的接触问题 # 可以近似地用点对点接触表示 $ 其中一个点表示静子 # 一个点表示转子 # 两个点的距离表示碰摩间隙# 当两个点的距离小于等于 # 时 # 就表示转静件发生了碰摩 ( 当两个点的距离大于 # 时 # 表示转静件脱离碰摩状态 $ 该转子系统基本参数如下 & 轴的直径> ) 悬臂部分长度 5 ) 轴承跨距4 ) ) # # YY# ! # YY# 圆盘直径> 圆盘宽度 9! ! # # YY# # YY# ! )> $ )* 阻尼系数/ 弹性模量 N # YY# a # # !# ) 9$ )! U )# # 泊松比 # 材料密度0 ) # & > 5 E a ’ )$ 6)#
’ * # 下导轴承刚度 $ , , a &,! # @ Y# & * ( # ] Y J ! )) * , 下导轴承阻上导轴承刚度为$ a ’,! # @ Y# $ )" ) 尼系数2 , 上导轴承阻尼系数2 # @’ T Y# ,! ! )$ $ ( # 并 , # 不平衡偏心量 # @’ a ’ YY TY ; ) (,! L )#
万方数据
+! * $ "+

转子系统动静件间尖锐碰摩时的振动特征试验研究

胡茑庆张雨刘耀宗胡晓棠温熙森
摘要：过试验研究了转子系统中动静件间尖锐硅摩时的振动特征规通
律。根据硅摩的发展历程，碰摩严重程度划分为４个阶段：把刚开始触碰、早
期尖锐型触碰、中期丰尖锐型碰摩和晚期平钝型碰摩早期碰摩阶段，在发现
义见图３。
ｒ刚开蛄触碰ｊ卜—— 早期生锐型触碰．
求解方法
但对转子碰摩现象在机组实际运
行环境中所表现出的振动特征规律的试验研究、实测分析、有效检测手段和早期诊断策略研究却相对较少。。本文在试验室条件下研究了转子动静。件间尖锐碰摩时的振动特性，可望为实测分析和早期诊断提供一定依据。
时间短且有时位置不确定，因而这种故障现象相对难以检测和捕捉。如果碰摩现象经常发生，使转子或叶片长期受冲击作用，有可能导致叶片的断就裂，甚至引发其它严重故障的发生，成重大经济造损失甚至人员伤亡。因此，探究转子系统碰摩发生
ｊ，期碰ｌｐ晚平型Ｉｉｅ钝犀
ｆ
１试验原理、验装置及测试系统试
见图ｌ在转轴上固定１圆盘，定子支承：个在
Ｊ
Ｊ
上安装１个经淬火后的钢制顶秆．＿顶秆与圆盘的间
收稿日期：０００－３２０－８１基金项目：国家自然科学基金资助项目（９７０５５７５２）

转子-滚动轴承耦合系统的转静碰摩故障分析与智能诊断

第１０期
周海仑等：转子一动轴承耦合系统的转静碰摩故障分析与智能诊断滚
９１
与定子的间隙时，转静碰摩故障将产生。０为轴承则几何中心，，０为转子几何中心，０为转子质心，为静
无质量弹性轴，子两端采用对称结构的滚动轴承支转
故障诊断中，献［、］文５６分别研究了神经网络、持向支量机在碰摩故障诊断中的应用，是目前碰摩故障的但诊断往往需要大量的故障样本，而实际的碰摩故障样本获取并不容易，因此，如何利用碰摩故障动力学仿真
＝
∑ｃ（ｃｓｙｎ — ・。。，＋ｓＯｒｉｊ）
ＯＸＣＳ＋ｙｉｓｎ — ｒ。
子刚度，为弹性轴刚度，为转静间摩擦系数，，转ｃ为
统动力学模型，并对滚动轴承进行了详细建模，考虑了滚动轴承间隙、非线性赫兹接触及变柔性ＶＣ振动等非线性因素。近年来，工智能已被广泛地应用于碰摩人
转子－动轴承耦合系统碰摩故障动力学模型，用数滚运值积分方法研究了碰摩故障特征，获取了大量碰摩并
转静碰摩故障机理，提取故障特征，对碰摩故障诊断具有重要意义。
由于航空发动机普遍采用滚动轴承，因此，需要研
究滚动轴承支承下的转静碰摩故障。文献［］立了２建轴承一转子一定子多自由度系统碰摩故障模型，究了具研有局部碰摩的滚动轴承．子．子系统的非线性特性，转定但是该模型滚动轴承建模过于简单；文献［］［］３和４建立了具有碰摩耦合故障的转子一动轴承．匣耦合系滚机

转子系统碰摩故障的理论与实验研究

式中．、分别为碰摩力在、，ＦＦｌ方向的分量；Ｆ分Ｆ、
０前
言
别为油膜力在、方向的分量。ｙ
性研摩的者究均用ｌｌ — 的问“前学研点利线１【＿＋｝】理究转混热题。国的重是非论碰目沌点内篓子 ‘ ．＿＿ＩＩ
分析结果保持基本一致，所给出的结论可以作为碰摩转子故障诊断的依据。
关键词：碰摩；非线性；混沌；故障诊断
分类号：Ｈ１３Ｔ１文献标识码：Ａ文章编号：０１５８（０７Ｏ－０７０１０・８４２０１０３－３Ｊ
ＴｅｒｉａｄＥｐｒｅｔｌｅｅｒｈｏｕａｌｏｏｏｙｔｍｈｏｅｃｎｘｅｉｎａＲｓａｃｎＲｂＦｕｔｆｔｒｓｔｍＲＳｅ
（空军雷达学院电子对抗系，武汉４０１）３０９
摘要：针对发生全周碰摩故障的转子一短油膜轴承系统，从数值仿真和实验验证两个方面研究了碰摩转子的非线性特征和故障特征。在理论上运用ＲｎｅＫｔｕｇ．ｕｔａ方法对运动方程求取数值解，通过周期分岔图及轴心轨迹图研究其非线性特征；在实验上通过对转子碰摩模型系统的实验数据进行频谱分析研究其故障特征。数值仿真和实验的
维普资讯
第４９卷第１期
２００７年２月
汽
轮
机
技术
Ｖｏ．９Ｎｏ１１４．Ｆｂ．０７ｅ２０
ＴＵＲＢＮＥＨＮＯＬＩＥＴＣＯＧＹ
转子系统碰摩故障的理论与实验研究

滚动轴承-柔性碰摩转子系统非线性动力学响应分析

１．１非线性滚动轴承力模型
』《【
咖
＝ｓｉｎｑ￣
（、５Ｊ），
假设轴承外圈与外支承之间刚性连接，内圈与转子轴之间刚性连接，滚动体等距排列，滚动体与
滚道之间为纯滚动，含接触角的滚动球轴承动力学
则轴承Ａ非线性滚动轴承力可以表示为：
２０１３－０２－２２收到第ｌ稿，２０１３－０４－０２收到修改稿国家高技术研究发展计划项目（２０１２ＡＡ０４０１０４）十通讯作者Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｕａｎ－ｈｑ＠１６３．ｃｏｍ
应，建立了滚动轴承一柔性对称碰摩转子系统非线性集中质量模型．通过数值计算与比较，结果表明：低转
速下系续响应主要表现为滚动轴承的变刚度振动，高转速下轴承变刚度振动的影响相对减弱，转子不平衡
和碰摩故障对系统的影响逐渐增强，陀螺效应对高转速下对称转子的响应不容忽略．
图１中转子系统两端由相同的滚动轴承支承，质量为分别为ｍ和ｍ，轴承支反力在，Ｙ方向的
以上对滚动轴承．转子系统动力学的研究多是基于深沟球轴承一刚性转子模型，并且忽略了圆盘陀螺效应对滚动轴承一转子系统非线性响应的影
轴承，对系统的非线性振动进行了数值分析，得到了转子系统的超谐波、亚谐波和混沌运动规律；文
莱截面图和频谱图讨论转速、轴承游隙、碰摩刚度

裂纹—碰摩耦合故障转子系统的非线性研究

ｅｅｎａｉｇｏｏ－ａｉｇｓｓｅｗｉｒｃｄｒｂｉａｔａｏｇｗｉｔｎｎｉｅｙａｃｌｍｅｔｂｒ，ｒｔｒｂｒｎｙｔｍｔｃａｋａ－ｍｐｃｎｔｉｏｌａｄｎｍｉｓｅｎｅｈｎｕｌｈｓｎｒｍｏｅ，ｅｂｆｒａｏｉｇａ，ｏｎａｅｍａｐｎｄｆｅｕｎｙｓｅｔｕｄａｒｆｅｓｓｅｕｄｒｄｌｔｉｕｃｔｎｄａｒｍｐｉｃｐｉｇａｑｅｃｐｃｒｍｉｇａｏｙｔｍｎｅｈｉｒｎｒｍｈｔｃｒａｎｐａｔｒｒｂａｎｄｂｕｒａｌａｙｉｔｕｇ－ｕｔｔｏ，ｉｈｉｄｃｔｄｔｅｅｔｉａｍｅｅｓｒｗｅｅｏｔｉｅｙｎｍｅｉｌｙａｌｓｓｈＲｎｅｋｔｍｅｄｗｈｃｉａｅｃｎｗｉａｈｎｈ
故障转子系统的动力学特性及故障机理的研究有着重要的理论及实际意义。本文根据裂纹碰摩耦合故障转子轴承系统的非线性动力学模型，分析了系统在不平衡量转速、碰摩间隙转速、裂纹深度转速等参数域内周期运动的稳定性及其失稳规律，并用实验验证了主要理论结果。本文的研究为该类转子系统的安全稳定
ｄａｃｆｔｅｓｔｍｎｕｉｉｅｙ．Ａｎｔｅｆｕｌｃｒａｔｒｓｃｒｓｔｄｉｄ．ｅｒｓｔｒｕｈｔｙｎｍｉｓｏｙｓｅｉｔｔｖｌｈｄａｔｈａｃｅｉｔｓｗｅｅａｏｓｈｉｌｕｅＴｈｅｕｌｂｏｇｓ

弹性机匣双盘碰摩转子系统的稳定性

１１轴承回转动力特性．在燃气涡轮发动机等旋转机械中，由于制造误差
等原因，滚动球轴承的内外圈与滚动体之间实际上可能存在有微小间隙。如果滚动体直径不相同，在大则
的滚动体插入方向上，向间隙变小刚度增大 △ ，径而在
ｋｊ妻七ｄ１２ｌ￣
４摹
塞中
；
・：
嗣ｒ屯Ｊ口ｊＵ＿棚｛ｆ．｝ｌ１
册。
ｓ
匣作为统一的整体，究其碰摩的动力学特性。本文研
分析计及机匣弹性、陀螺力矩并同时考虑轴承刚别为转子１到两端轴承的距Ｚｉ，，）
离和转子２悬臂长度，Ｅ为转轴的弹性模量，ｉ，，＝１２３为转轴的轴惯性矩，．ｉ，）别为转子ｉ）６（＝１２分与机匣之间的间隙和碰摩时的摩擦系数，ｉ，）ｋ（＝１２分
基金项目：国家自然科学基金资助重点项目（０３００；家高技术研５５５１）国
究发展计划项目（０６Ａ４４８。２０Ａ０Ｚ０）
其垂直方向上径向问隙变大刚度减小 △ ，即在相互垂直方向上存在轴承刚度差，图２所示。这种轴承如刚度差随转动坐标系７（＝，）７ｉ３４以滚动体的公转角
中的和Ｙ。
蟊
应的影响，更不应该忽略转子圆盘的陀螺力矩的影响。目前尚没有同时考虑机匣弹性、匣与定子问的弹性机联接、承刚度差和陀螺力矩等对悬臂双盘转子系统轴稳定性的综合影响的研究。为此需要将转子与机

转子动静碰摩对临界转速的影响分析

ｆ（ｐ）ｈ；：ｈ ‘ ：一ｈ４：ｈ；：０
图１考虑联轴器的模型简图
图２模型计算分段图
传递矩阵法的基本原理是依次建立转轴各截面参数之间的传递矩阵关系，并使之
满足相应的边界条件，从而确定临界转速。（ａ）集中质量站的传递矩阵和结构简为：
２试验研究
２．１试验条件本试验器是三盘转子故障模拟试验器，陔试验器及结构简图见图３所示。轴的直径和长度分别为６ａｍ和４ｒ００ａｍ，转子圆盘ｒ直径和宽度为６０ａｍ和１ｒ２ａｍ。ｒ
式中，为点质量，Ｃ为弹性支座的刚性系数，Ｅ为材料弹性模量，Ｊ为截面惯性矩，Ｐ为临界转速。没有弹性约束，则Ｃｋ＝０。刚性支座是一个跨度的结束，下一跨度段的始端状态参数与前一跨度段的终端状态参数间的关系为： ¨¨
ＩＪ
证，研究结果可为转子故障的诊断提供参考
依据。
０１Ａ＂
～
ｌ－ｒ）
Ｏ
关键词动静碰摩：传递矩阵法；临界转速
ＩＪ，，
Ｌ口』
引言
转子碰摩轻则引起机器异常振动、磨损，霞则造成严重破坏，酿成恶性事故。转予动静碰摩问题的研究，已日益引起相关领域科技工作者的关注。水文从理论数值仿真和试验两个方面研究，从而得出转子动静碰摩对临界转速的影响。

转子系统碰摩故障特征分析

收稿日期２ｏ — Ｏ一ｏｏＯ７３
… ｃ（）ｎ）ｃ孚 … （ｏｓ等
ｒ
ＬＦ
基盒礓目，国家九五” 攀置计划预选项目（Ｄ９２８Ｐ５１０）９
ｖＪ
一一
『
一
Ｌｆ
１
，ｘ儿Ｊ］］［ｙ
・４１・５
一
溺翟圈
假定系统参数为转子等效集中质量；为
轴刚度；Ｃ为轴阻尼； “为转子质量偏心矩可以列出系统的运动方程为
（一）＋ｃ（一ｏ一言ｓｓａｉ）＋ｎ
对全周碰摩
，｛一ｅ ≥ ，Ｎ０ｔ＝（＜ｄ一 ≥
（）瞬时位置ｂ
ｏ转子质量一一质量中心ｄ均布间隙一
Ｆ－。￣［＝丽
一
＋＋
］］
０轴承中心。（ｃ一转子几何中心一ｃｄ
甩丽［
的偏移角，Ｎ碰章力径向分量，Ｔ碰章力切向分量一一州一转子瞬时转动角速度
中图分类号：ＴＨＩ３Ｉ文献标识码：Ａ
李晓峰博士
如何诊断转子系统的碰摩故障，一直是众多
ＣＳ一５ｓａ（￣ｃｎ一赴；０）￣ｉ一２．ｉＪｃ口一ＫｃｎＦ一０（ｓｓｅ１）
式中，一；为转子转动角速度；彳。一ｇ为转子重量；
露甄ｉ磊黧薹驻
翼■ — ＿
维普资讯
中国机械工程第１３卷第６期２００２年３月下半月

转子碰摩故障分析 (DEMO)

转子碰摩、摩擦故障分析一、机理分析在旋转机械中，由于转子弯曲、转子不对中引起轴心严重变形，间隙不足和非旋转部件弯曲变形等原因引起转子与固定件接触碰撞而引起的异常振动时有发生。

转子碰摩、摩擦是一个复杂的过程，其主要表现为振动响应的随机性和频谱的非线性特征，从机理上分析，摩擦振动对转子有以下四方面的影响：1)直接影响转子运动可分为自转和进动（即公转）两种形式。

摩擦对自转的影响在于附加了一个力矩，因此，在转子原有力矩不变的条件下有可能使转子转速发生波动。

至于进动，由于摩擦力的干预可能使正进动转化为反进动，特别是全周摩擦，常常产生所谓的“干摩擦”现象，从而引起自激振动，影响转子的正常运行，甚至损坏机组。

2)间接影响摩擦的作用使动静部件相互抵触，相当于增加了转子的支承条件，增大了系统的刚度，改变了转子的临界转速及振型。

且这种附加支承是不稳定的，从而可能引起不稳定振动及非线性振动。

3)冲击影响局部碰摩除了摩擦作用外还会产生冲击作用。

其直观效应是给转子施加了一个瞬态激振力，激发转子以固有频率作自由振动。

虽然自由振动是衰减的，但由于碰摩在每个旋转周期内都产生冲击激励作用，在一定的条件下有可能使转子振动成为叠加自由振动的复杂振动。

4)热变形摩擦引起的热变形可能引起转子弯曲，加大偏心量，使振动增大。

二、转子碰摩、摩擦的特征分析摩擦分全圆径环形摩擦和局部摩擦两种，其特征有：a) 振动频带宽，既有与转速频率相关的低频部分，也有与固有频率相关的高次谐波分量，并伴随有异常噪声，可根据振动频谱和声谱进行判别；b) 振动随时间而变。

在转速、负荷工况一定，由于接触局部发热而引起振动矢量的变化，其相位变化与旋转方向相反；c）接触摩擦开始瞬间会引起严重相位跳动（大于100°相位变化）。

局部摩擦时，无论是同步还是异步其轨迹地带有附加的环（说明相位在很大的变化）。

转子碰摩的定量分析比较困难，一般来说，转子与静止件发生摩擦时，转子受到静止附加作用力。

(整理)摩托车发动机构造原理照片图解

摩托车发动机构造原理照片图解气缸、活塞：6-2 气缸的另一视角图GY6气缸如图6-1所示。

我们从图6-1可以看到，在气缸体边上有槽（或叫正时链条通道），正时链条从此通过到达气缸头，其中还要安装链条的导板片（图6-3a）、链条张紧器（图6-3b）。

图6-1中我们可以看到气缸正前方有一个孔，它是用来安装正时链条的链条调整器总成的，链条调整器总成如图6-3所示。

当正时链条发生磨损松动及异响时，我们可以通过链条调整器来对其进行一定的调整。

6-3a 导板片图6-3b 链条张紧器6-3 GY6链条调整器总成我们在前面已经了解过曲轴箱，在实际的安装中，图6-1所示的气缸，应该是反过来朝下安装在曲轴箱上的。

在图6-1中，气缸中间圆形的缸套部分，就是活塞在气缸中上下运动的空间。

我们没有找到GY6活塞的专门图片，但图6-4给出了一些活塞的照片，图6-5给出了一组活塞环的照片。

6-4 一组活塞图片图6-5 一组活塞环图片见图6-4，活塞上有环槽部，用来安装活塞环。

活塞环分气环、油环。

GY6有二道气环，一道油环。

气环是用来防止燃烧室气体进入曲轴箱，而油环是用来防止润滑机油窜入燃烧室的。

在这里给大家提一个问题，为什么活塞顶部有两个倾斜凹坑？你想一想吧，答案是：避免活塞位于气缸上止点时与进排气门相撞而设置的。

国产上述GY6配件零售价格：缸体大约是￥200多块，国产的活塞价格大约是￥40左右，活塞环￥70左右。

合资的和进口的就贵许多，甚至数倍。

BHGY6强制风扇：在上述的文章中，我们看到了躲在屁股下座垫下发动机里的某些真面目，但是也许会有超级菜鸟问，我还是看不到呀！是的，气缸头和气缸是被包围起来的，像巴基斯坦的妇女，永远戴着一层面纱，这个面纱就是：发动机风扇导风罩，如图7-1所示。

图7-2是风扇盖。

图7-3是各种冷却风扇。

7-1 风扇导风罩图7-2 风扇盖7-3 各种冷却风扇在上文中我们看到了气缸头、气缸的图片，为了带走燃烧产生的大量热量，我们可以看到它们外周覆盖的巨大散热片，但是还是不行啊，热啊，于是就用塑料罩包起来，用风扇不停地吹，塑料罩的功用就是形成冷却气流流动的气道。

不平衡-碰摩-不对中故障耦合作用下柔性转子-滚动轴承系统动力学分析与实验

函数，义为＝Ｔ定 —Ｖ，Ｔ和分别表示柔性体的动
立了简化模型进行计算，而文献［采用有限元迭代６］法对不同轴承间隙、轴承宽度、润滑油黏度及变载荷
作用下曲轴一承系统的动力学行为进行研究，轴但耦
合的故障种类较少．因此，笔者基于有限元与数值计算联合仿真方法，建立了耦合故障下柔性转子．轴承
力；ＦＱ为作用在柔性体上除变形引起的弹性力以外的全部主动力的广义力．
１２滚动轴承模型．
１系统模型与基本理论
１１柔性多体系统动力学模型．在研究故障下转子．动轴承系统动力学问题滚
统动力学模型，并自行编程建立非线性轴承力、碰摩力与不对中激振力模型．分析对比了系统在各种故障耦合作用
下的振动特征图．结果表明，不对中故障对转子系统的整体振动影响较明显，不对中故障较严重时，整个系统振动形式更加复杂，并且仿真分析结果与实验结果能够较好的吻合，因此该方法可有效研究转子一轴承系统的不平衡．碰摩一不对中耦合故障特征．
天
津
大
学
学
报
第４５卷
第１期０
系统的控制系统模型，并分析了该系统变载荷作用下的动力学行为．文献【】４基于有限元分析的迭代计算方法，多支承轴系的超静定和受力分配问题进行分对
析．献［］文５运用有限元结合模态缩减法研究了转子．滑动轴承系统轴心轨迹和载荷响应，用数值求解建采

转子有碰摩和支承松动故障时的非线性特性研究

２系统的运动方程
考虑如图ｌ示的Ｊｆ￣Ｒ转子，其运动方程为：所ｅｏ
’国家重点基础研究发展规划项目（ｏＧ１９００２）Ｎ．９８２３１本文于２００２年２月４日收到
维普资讯
力特性，为转子系统的故障诊断提供依据．
本文首先分析了转子系统碰摩和支承松动的机理，得到转子系统的运动微分方程，然后用数值分析的方法来分析系统的非线性特性，研究转子系统在碰摩和支承松动作用下的分叉与混沌等复杂非线性现象．
４４
非线性动力学学报
２００２年
＋＋
＝＋ｇ＋ｃｓ＋）Ｐ０（
（ａ１）（ｂ１）
ｍ，ｙ＋＠＋ｋｙ＝＋ｍｃｓ（ｙｅｏｉｏ￣）ｎｘ＋ｏ
其中，ｍ为盘的质量，ｃ为轴的阻尼，ｋ（＝Ｙ），ｉ，为考虑裂纹后轴的刚度，
（）３
其中，Ｇ＝－Ｒ一Ｈ（）
，
Ｈ（）Ｒ一为一个开关函数，满足
（｛Ｒ）一＜一＝－０）６
维普资讯
ｊ＝一ｎｏ＋Ｆｎｑｊ＝一ｎｉｑ一ＦｓＸＦｓｃｒｉ￣ｓ，ｙＦｎ￣ｒｏｓｃ
考到＝ｘ，Ｙｃ，标方的可表为下式虑Ｒ√ ＋ｓ，。．ｍｓ坐轴向力以示如形责

碰摩和油膜耦合故障转子系统周期运动分岔分析

；．０２７２东北大学机械工程与自动化学院，阳沈１００）１０４
摘要：根据碰摩和油膜耦合故障转子系统的非线性动力学方程，利用求解非线性非自治动力系统周期解的延拓
打靶算法，究了该类转子系统在不平衡量一转速、研碰摩间隙一转速参数域内周期运动的分岔及失稳规律，并与只含油膜
为转子在轴承处阻尼系数，为转子圆盘阻尼系数。转ｃ子在轴承处集中质量为ｍ。在圆盘处的等效集中质量，为ｍ，子圆盘与轴承之间为无质量弹性轴。转不考虑摩擦的热效应，并假设转定子为弹性碰撞，碰摩为局部碰摩，子局部碰摩力模型如图ｌ示。转ｂ所图中Ｐ为径向碰撞力，Ｐ为切向摩擦力，为碰摩点的法向与轴的夹角。∞ 为转子转动角速度，为转子轴ｅ心位移，转定子间的摩擦系数为，隙为氐。转子系间统碰摩力在、Ｙ方向的分量Ｐ、Ｐ分别为
故障的转子系统的分岔失稳规律进行了比较。结果发现：碰摩的出现和加剧，使得在较小偏心量下系统的失稳方式由倍周期分岔变为拟周期分岔形式。碰摩推迟了油膜涡动的产生，．使得系统的失稳转速较高。碰摩间隙较大时，系统周期运
动失稳转速值基本不变。关键词：转子系统；摩；碰油膜；岔；分稳定性中图分类号：Ｔ２３６Ｋ６．文献标识码：Ａ
１转子轴承系统的数学模型
本文研究的转子轴承系统如图ｌ示。转子两ａ所端用滑动轴承支承，Ｏ为轴瓦几何中心，转子几何Ｏ为中心，Ｏ为转子质心，为定子刚度，弹性轴刚度，。后后为ｃ