轴承—转子系统动力学

转子-轴承系统动力学特性研究的开题报告

转子-轴承系统动力学特性研究的开题报告一、选题背景和意义转子-轴承系统是旋转机械的重要组成部分，其动力学特性对机械的性能和寿命具有重要影响。

因此，对转子-轴承系统的动力学特性进行研究具有重要的理论和应用价值，可以为旋转机械的设计、制造、维护等工作提供科学依据。

二、研究目的和内容本文旨在研究转子-轴承系统的动力学特性，主要包括以下目标和内容：（一）研究转子-轴承系统的运动学和动力学特性，包括旋转、振动、摩擦等方面的特性；（二）通过建立合适的数学模型，对转子-轴承系统的动力学特性进行模拟和仿真，验证模型的准确性并探讨其应用价值；（三）研究转子-轴承系统的稳定性和自振特性，包括转子的临界转速和共振等问题；（四）探讨转子-轴承系统的优化设计方法，包括轴承参数、转子质量分布、减振措施等方面的优化。

三、研究方法本文将采用理论分析、数值模拟、实验测试等方法，综合研究转子-轴承系统的动力学特性。

具体方法包括：（一）建立转子-轴承系统的数学模型，包括运动学模型、动力学模型、摩擦模型等；（二）通过数值计算、仿真和实验测试等方法，验证模型的准确性并探讨其应用价值；（三）利用数学工具和分析方法，分析转子-轴承系统的稳定性和自振特性，包括临界转速、共振等问题；（四）通过对转子-轴承系统参数的优化设计，提高系统的稳定性和性能。

四、研究计划和进度安排本文的研究计划和进度安排如下：阶段一：文献调研和理论分析（1-2个月）主要任务为收集文献资料，了解转子-轴承系统的研究现状和前沿，掌握系统的基本理论和分析方法。

阶段二：数学模型的建立和仿真分析（3-4个月）主要任务为建立转子-轴承系统的数学模型，并通过数值计算和仿真等方法，对系统的动力学特性进行分析和研究。

阶段三：实验测试及数据处理（2-3个月）主要任务为进行实验测试，获得实验数据，通过数据处理和分析，验证数学模型的准确性。

阶段四：优化设计和方案提出（2-3个月）主要任务为根据研究结果，提出转子-轴承系统的优化设计方案，提高系统的稳定性和性能。

气浮轴承支撑下裂纹-碰摩转子系统动力学分析

为。１动力学模型
原因。其耦合故障的非线性动力学行为较单一故障系
统更加复杂，许多学者和研究人员在不同程度上对裂纹与碰摩故障作了研究。文献［３１— ］讨论了裂纹转子的稳态响应、稳定性及系统参数对它们的影响规律。文献［］研究了具有非线性碰摩力局部碰摩的４
Ａｓｒｃ：ｈｖｎｑａｉｎｆａｕｎｌｅｒｇｅａｔｏｏｙｔｍｗｉｒｃｎｕ－ａｔｅｅｅｔｂｉｅ．ｂｔｔＴｅｍｏｉｇｅｕｔｓｏｓｏｒａａｉｌｓｃｒｔｒｓｅｔｃａｋａｄｒｂｉｃｒｓｌｈｄａｏｇｊｂｎｉｓｈｍｐｗａｓ
Ｎｏｌｎａｙａｃｌｂｈｖｏｓｏｏｏｙｔｍａｓｄｂａｌｆｒｅｃａｋａｄｌｃｌｒｂｎａｌｗｅｅｓｕｉｄｔｒｕｈｎｉｅｒｄｎｍｉａｅａｉｒｆｒｔｒｓｓｅｃｕｅｙｇｓｆｍｏｃ，ｒｃｎｏａｂｉｇｆｕｔｒｔｄｅｈｏｇｉｕｎｍｅｃｌｓｍｕａｉｎａｅｎｔｅｃｍｂｎｔｎｏｈｕｈｆＳｏｔｎｔｏｎｎｅＫｕｔｔｏＴｅｍｏｉｎｃａ－ｕｒａｉｌｔｓｂｓｄｏｈｏｉａｉｆｔｏｇｔｏｈｏｉｇｍｅｈｄａｄＲｕｇ — ｔｍｅｈｄ．ｈｔｏｈｒｉｏｏａａｔｒｓｉｓｗｅｅａａｙｅｙｂｆｒａｉｎｄａｒｍ，ｈｓｉｇａ，ｏｎａｅｍａｓａｄｓｅｔｍｎｙｉ．ｓｌｈｗｈｔｔｃｅｉｔｃｒｎｚｄｂｉｃｔｏｉｇａｐａｅｄａｒｍＰｉｃｒｐｎｐｃｒｌｕｕａａｓｓＲｅｕｔｓｏｔａｌｓａｓｅｉｃｐｒｍｅｅｏｉａｉｎ，ｈｒｒｏｌｘｎｎｉｅｒｄｎｍｉａｈｎｍｅａｗｉｈｔｅｖｒａｉｎｏｙｔｍａａ－ｐｃｆａａｔｒｃｍｂｎｔｏｓｔｅｅａｅｃｍｐｅｏｌｎａｙａｃｐｅｏｎｔｈａｉｔｆｓｓｅｐｍｅｉｌｏｒｔｒｉｃｕｉｇｐｒｏｓｑａｉｐｒｏｓａｄｃａｓｍｏｉｎｎＯｆｒｈｉｈｙｔｍ．ｅｓ，ｎｌｄｎｅｄ，ｕｓ— ｅｄｎｈｏｔｓａｄＳｏｔｎｔｅｓｓｅｉｉｏ

滚动轴承-偏置转子系统涡摆耦合动力学特性研究

滚动轴承-偏置转子系统涡摆耦合动力学特性研究梁明轩;袁惠群;蔡颖颖【摘要】建立了滚动轴承-偏置转子系统涡摆耦合动力学模型,模型中考虑了转子偏置量及圆盘摆振,滚动轴承模型中考虑了轴承游隙、非线性赫兹接触力及变刚度VC(Varying Compliance)振动等因素.采用数值方法对不同偏置量下,有无考虑圆盘摆振时系统动力学响应进行了计算与比较;分析了轴承游隙变化对不同偏置量的转子动力学性能的影响.结果表明:考虑圆盘摆振时偏置转子的非线性动力响应特征明显增强;相同转速下,不同偏置量的转子系统中频率成分亦不相同;转子偏置程度越大,系统临界转速对轴承游隙变化的敏感度越高.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2014(033)012【总页数】7页(P35-41)【关键词】滚动轴承;偏置转子;涡摆耦合;非线性;轴承游隙【作者】梁明轩;袁惠群;蔡颖颖【作者单位】东北大学机械工程与自动化学院,沈阳110819;东北大学机械工程与自动化学院,沈阳110819;东北大学理学院,沈阳110819;东北大学理学院,沈阳110819【正文语种】中文【中图分类】TH113.33旋转机械的广泛应用使得滚动轴承-转子系统动力学研究和振动分析显得越来越重要，为了满足滚动轴承-转子系统高转速与高精度设计要求，转子偏置位置、圆盘摆振以及轴承游隙变化逐渐成为不可忽视的影响因素。

滚动轴承-转子系统动力学建模过程中最基础的一步在于对轴承非线性分析模型的建立。

Yamamoto等[1-2]研究了滚动轴承VC振动，将对称刚性转子简化为受旋转载荷作用的滚动轴承，对轴承径向游隙引起非线性振动进行了研究；Harris[3]完善并发展了滚动轴承的拟动力学分析理论，成为目前绝大多数滚动轴承非线性分析模型的首选；Jedrzejewski等[4]亦在Harris的基础上，着重分析了离心力和陀螺效应对角接触球轴承刚度及变形的影响规律。

张耀强等[5]利用滚动轴承-Jeffcott刚性转子模型研究了转子系统的非线性响应；陈果[6-7]重点研究了含多故障的滚动轴承-转子系统动力学特性；邓四二等[8]建立了航空发动机双转子-滚动轴承耦合动力学模型，考虑了低压转子与高压转子之间的中介轴承游隙以及支承轴承参数，运用Newmark有限元法求解了系统响应。

转子动力学

固体力学的分支。

本文主要研究转子轴承系统在旋转状态下的振动，平衡和稳定性，特别是在接近或超过临界速度的运行状态下转子的横向振动。

转子是旋转机械（例如涡轮机和电动机）中的主要旋转部件。

工程和科学界一直关注转子振动已有200多年的历史了。

1869年英国W.J.M Rankin撰写的有关离心力的论文以及法国C.G.P.de Laval于1889年对挠性轴进行的测试是研究此问题的先驱者。

随着现代工业的发展，高速细长转子逐渐出现。

由于它们通常在柔性状态下工作，因此振动和稳定性问题变得越来越重要。

转子动力学的主要研究内容如下：由于制造误差，转子的每个微段的质心通常会略微偏离旋转轴。

当转子旋转时，由上述偏差引起的离心力将导致转子横向振动。

在某些转速（称为临界转速）下，这种振动非常强烈。

为了确保机器不会在工作速度范围内产生共振，临界速度应偏离工作速度超过10％。

临界速度与转子的弹性和质量分布有关。

对于具有有限集中质量的离散旋转系统，临界速度的数量等于集中质量的数量。

对于具有连续质量分布的弹性旋转系统，存在无限的临界速度。

用于计算大型转子支撑系统的临界转速的最常用数值方法是传递矩阵法。

要点如下：首先，将转子分成几个部分，每个部分左右两端的四个部分参数（挠度，挠度角，弯矩和剪切力）之间的关系可以用下式描述：本节的转移矩阵。

以此方式，可以获得系统的左端面和右端面的截面参数之间的总传递矩阵。

然后，根据边界条件和自然振动中存在非零解的条件，通过试错法求出各阶的临界速度，然后得到相应的振动模式。

由于Jeffcott转子的特殊性，唯一的轮盘位于两个刚性支撑之间，因此可以忽略陀螺力矩对临界转速的影响。

Jeffcott转子在无阻尼状态下的临界速度可以看作是其固有频率，但是对于其他类型的转子，陀螺力矩对临界速度的影响是不能忽略的，这是与结构动力学的差异之一。

和振动力学。

就转子动力学而言，在存在外部阻尼的情况下，Jeffcott转子的临界速度高于其在非阻尼状态下的固有频率，该结论也适用于其他类型的转子。

转子／轴承／轴承座系统动力学特性的三维有限元分析

ｔｈｅｍｏｅｌｄａｎａｌｙｓｉｓｄｏｎｅｏｎｔｈｅｓｙｓｔｅｓ．ａｍｎｄｔｈｅｎａｔｕｒａｌｆｒｅｑｕｅｃｉｎｅｓａｎｄｍｏｄｅｌｓｈａｐｅｓｗｅｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｔｅｎｈｔｅｈ
明：在模态分析中，轴承座实体模型系统包含了反映轴承座的变形的固有频率和振型；在碰摩力动力响应方面，该模型都更能体现出实际的碰摩特征，对机械故障诊断具有指导意义。
关键词：有限元；故障诊断；碰摩；模态分析；轴心轨迹中图分类号：ＴＨ１６；ＴＨ１３３．３文献标识码：Ａ文章编号：１００１ — ３９９７（２０１３）０９ — ０１４７ — ０４
（ｄ）部分轴心轨迹图图１０碰摩力Ｆ￣＝２００Ｎ，ＦＴ１０００Ｎ，两种考虑轴承座弹性的模型部分时间转子响应图
Ｆｉｇ．１０ＴｈｅＬｏｃａｌＲｅｓｐｏｎｓｅｏｆＲｏｔｏｒｏｆＴｗｏＢｅａｉｎｒｇＳｕｐｐｏｒｔＭｏｄｅｌａｔＲｕｂ — ＩｍｐａｃｔＦｏｒｃｅＦ．＝２００Ｎ，ＦＴＩＯＯＯＮ
（１．沈阳化工大学机械工程学院，辽宁沈阳１１０１４２；２．沈阳化工大学数理系，辽宁沈阳１１０１４２）
摘
要：将轴承座纳入整个系统进行分析，建立了一种转子一轴承一轴承座系统有限元模型。为准确考虑弹性轴承座

转子动力学及轴承分析计算软件

3.1.2 转子动力学软件包子模块
转子动力学软件包子模块
3.1.2.1 稳定性分析（ROSTAB和ROTORMAP） 3.1.2.2 不平衡特性 (ROSYNC) 3.1.2.3 瞬态响应(RORSPE)
3.1.2.1 稳定性分析模块（ROSTAB和 ROTORMAP）
ROTSTAB 是分析转子横向动力特性的程序，适用于对各种旋转机械的分析，包括：稳定性(放大因子和阻尼系数)，有阻尼或无阻尼状态下的固有频率，模态
• 各种类型的轴承 • 转轴材料有阻尼 • 陀螺效应 • 轴承支撑系统 • 联轴器，叶片，套筒
3.1.2.1 稳定性分析模块（ROSTAB和 ROTORMAP）
稳定性分析模块数据输入：
• 转轴的几何模型 • 轴盘的位置及惯性特性 • 轴承的位置及动力特性 • 轴套的几何形及支撑的动力特性 • 材料属性 • 转子的转速
Analysis）
3.4 润滑性能计算软件包（Lubricant Properties Calculation）
4. 软件安装 5. 参考用户
1. ARMD概述-软件介绍
ARMD (Advanced Rotating Machinery Dynamics 高级旋转机械动力学) 是RBTS 公司开发的新一代软件包，为客户提供高级、完善的转子/轴承分析工具，以更好的评估各种轴承、转子/轴承系统或者机械驱动系统。
固有频率和振型分析模块数据输入：
• 转轴的几何形 • 轴盘的位置和惯性特性 • 联轴器的惯性特性和动力特性 • 齿轮的惯性特性和齿轮齿的弹性特性 • 弹性支撑的位置和动力特性 • 材料属性 • 各分支的转速
3.2.2.1 固有频率和振型分析模块（TORNAT）
固有频率和振型分析模块计算结果：

轴承转子系统动力学

轴承转子系统动力学
轴承转子系统动力学是研究轴承和转子在运转过程中的力学行为和相互作用的学科。

它涉及到转子的旋转、振动、稳定性以及与轴承之间的力学相互作用等方面。

在轴承转子系统中，转子是通过轴承支撑并旋转的。

转子的旋转会引起离心力和惯性力的产生，同时也会受到悬挂系统和轴承的约束。

轴承则起到支撑和导向转子的作用，并承受着由转子旋转所带来的力和力矩。

在动力学分析中，需要考虑转子的质量、惯性特性、几何形状以及受力情况等因素。

常见的分析方法包括刚体动力学、弹性动力学和有限元分析等。

这些方法可以用来计算转子的振动模态、共振频率、振型等，并评估转子系统的稳定性和可靠性。

此外，轴承转子系统动力学还包括对转子系统进行故障诊断和故障预测的研究。

通过监测转子系统的振动、声音和温度等信号，可以检测到转子系统中的故障，并进行相应的维修和保养，以确保系统的正常运行。

总之，轴承转子系统动力学是对转子和轴承在运转中力学行为进行分析和研究的学科，它对于提高转子系统的性能、可靠性和安全性具有重要意义。

1。

有限宽轴承-转子系统碰摩的非线性动力学特性

（２）
在无量纲化过程中的为油膜平均间隙，Ｒ为轴承半径，为轴径长度，Ｓｏ为Ｓｍｍｅｆｌ数，ｒｅｄ
叩为润滑动力粘度，为无量纲转速，ｐ为无量纲质量偏心，为反映了润滑油粘度、轴承间隙及长径比等多种因素影响的一个综合参数。
动稳定性的影响。文【中介绍了一种通过变分原理得到的有限宽轴承油膜力公式，此方法具７１
有较深的数学基础。
２有限宽轴承一子系统碰摩的非线性动力学模型转
对于图１所示的转子一轴承结构，运用变分原理并经过推导得到的油膜力为
非线性动力学现象，为解决实际工程系统中遇到的问题，如故障诊断等提供了一定的理论依据。关键词：有限宽轴承一子：碰摩油膜力：变分方法；非线性动力学转中图分类号：２；０３２ＴＨ１３３文献标识码：Ａ
ｍ蕾＝ｍｅＯ￡ＱＣＳ＋厶，ｍ＝ｍｅｉ￡一ｍｇＱＱｓＱ＋ｎ
（）１
为使结果不受量纲影响，从而具有更为普遍的意义，按文【将方程（）８］１无量纲化，可得方程（）１的无量纲形式为
：
鲁＋ｃ，：ｐ．ｐ鲁＋ｓ一．。ｓｉ１ｎ０
￡为径向位移，和￡分别为径向速度和周向速度，为油膜厚度，Ａ为长径比，西为姿态角。
图１中Ｄ为轴承中心，０为轴径中心，ｍ为转子质量之半，ｅ为转子质量偏心，Ｑ为轴径的

转子—轴承系统非线性振动及分岔特性研究

转子—轴承系统非线性振动及分岔特性研究转子-轴承系统非线性振动及分岔特性研究摘要：转子-轴承系统是工业中非常常见且重要的机械系统之一。

在该系统中，转子通过轴承得到支撑并旋转，以实现机械设备的正常运转。

然而，由于传动链的非线性、摩擦、失衡等因素的存在，转子-轴承系统常常会出现非线性振动。

本文通过理论分析和数值模拟的方法研究了转子-轴承系统的非线性振动机理及其分岔特性。

一、引言转子-轴承系统广泛应用于工业生产中的各个领域，如船舶、飞机、机床等。

然而，由于系统自身的非线性特性，该系统常常会发生非线性振动，给机械设备的正常运行带来不利影响。

因此，研究转子-轴承系统的非线性振动特性对系统的安全运行和性能提升具有重要意义。

二、转子-轴承系统的非线性振动机理转子-轴承系统的非线性振动主要由以下因素引起：轴承的摩擦力、传动链的非线性特性、转子的失衡等。

其中，轴承的摩擦力是主要因素之一。

当转子在摩擦力的作用下旋转时，摩擦力会导致转子-轴承系统产生非线性振动。

同时，传动链的非线性特性也会对系统的振动特性产生显著影响。

另外，转子的失衡也是导致系统振动非线性的重要因素之一。

三、转子-轴承系统的数值模拟为了研究转子-轴承系统的非线性振动特性，本文利用数值模拟的方法对系统进行仿真分析。

首先，建立了转子-轴承系统的数学模型，并将其转化为一组非线性常微分方程。

然后，利用数值求解方法求解该方程组，得到系统的时间-位移响应曲线和频谱图。

通过对比不同参数条件下的模拟结果，研究了转子-轴承系统的非线性振动特性及其分岔现象。

四、转子-轴承系统的非线性振动分岔特性研究表明，转子-轴承系统在一定条件下会产生分岔现象。

分岔是指系统的振动模态在某些特定参数下发生突变的现象。

在转子-轴承系统中，通过改变参数，如失衡量、摩擦力大小等，我们发现系统的振动模态会发生突变，从而产生新的振动模态。

这一现象说明了转子-轴承系统具有丰富的非线性振动特性和动力学行为。

标高对转子-滑动轴承系统动力学特性影响研究

（ｃｏｌｆｓｏａｔｓＨｒｉｓｔｔｏｅｈｏｇ，ｒｉ１００，ｈｎ；１ＳｈｏｏＡｔｎｕｉ，ａｂｎＩｔｕｅｆｃｎｌｙＨａｎ５０１ＣｉｒｃｎｉＴｏｂａ
２ＳｈｏｏＥｅｙｃｎｅｎｎｉｅｎ。ａｉＩｔｕｅｎｌｙＨｒｎ１００，ｈａｃｏｌｆｎｒｉｃｄｇｅｒｇＨｒｎｎｉｔｏＴｃｏｇ，ａｉ５０１Ｃｉ）ｇＳｅａＥｎｉｂｓｔｅｆｈｏｂｎ
ＡｂｓｒｃＩｈｓｐｐｅｔｅｒｎｇｌａｓｒｂｕｉｎ，ｈｒｔｃｌｓｅｎｈｅｓａｌｔｆｍｕｔ— ｐｎｒｔｒｂａｎｙｔｍｔａｔ：ｎｔｉａｒ，ｈｅｂａｉｏｄｄｉｔｉｔｏｔｅｃｉｉａｐｅｄａｄｔｔｂｉｉｏｌｉｓａｏｏ・ｅｔｇｓｓｅｙｉｗａｎｅｔａｅｓｉｖｓｅｇｔｄ．Ｔｈｅｅｕｔｉｄｃｔｄｈａｂｅｒｎｅｅａｉｎａｌｔｌｉｆｕｎｃｏｔｅｒｔｌｐｅｄｆｌｘｂｅｒｓｌｓｎｉａｅｔｔａｉｇｌｖｔｏｈｄｉｅｎｌｅｅｎｈｃｉｓｅｏｆｅｉｌｔｉｃａｒｔｒｂａｉｙｔｍ，ｕｈｄｏｏ．ｅｒｎｇｓｓｅｂｔａｍｕｃｉｆｕｎｅｎｔｅｔｂｉｉｈｎｅｃｏｈｓａｌｔＴｈｏｃｕｉｃｎｂｅｓｄｎｈｅｅｉｎｆｍｕ－ｐｎｌｙ．ｅｃｎｌｓｏｎａｕｅｉｔｄｓｇｏｈｉｓａｒｔｒｂａｎｇｓｓｅａｄｔｅｐａｉｌｅｇｎｅ．ｏｏ — ｅｒｙｔｍｎｈｒｔｎｉｅｒｉｃａＫｅｗｏｒｙｄｓ：ｌｎｇｂｅｉｓｉｄｉａｒｎｇ；ａｉｌｖａｉｂｅｒｎｇｅｅｔｏｎ；ｒｔｃｐｅｄ；ｎｓａｂｉｔｐｅｃｉｉａｌｓｅｉｔｌｙｓｅｄｉ

转子动力学

课程名称转子动力学专业机械工程姓名谭玉良学号1320190064教师王彪日期2014.6转子动力学有限元分析1.转子动力学简介1.1背景及意义目前转子动力学在实际机组中的应用正处于需要全面深入研究的阶段，其研究具有重大的实际工程意义。

虽然国内外学者对于大型旋转机械故障诊断问题进行了大量的研究，但大多集中在单一故障问题上。

而在大型旋转机械复杂的工作环境中，系统中产生多故障也是不可忽视的情况之一。

并且与单一故障相比，多故障具有更加复杂的产生原因及动力学特性。

解决旋转机械的振动问题，寻找机械故障的诊断方法，不外乎理论分析与实验研究，而且二者是相辅相成的。

基于模型的方法就是基于这一思路，它首先通过理论分析建立转子系统的有限元模型，然后通过试验方法，利用布置的传感器采集振动信号，最后通过比较计算数据和实测数据，并采用高效算法识别故障的有无、具体位置和严重程度。

旋转机械是工业部门中应用最为广泛的一类机械设备，如汽轮机、压缩机、风机、扎机、机床等诸多机械都属于这一类，转子一轴承系统作为旋转机械的核心部件，在电力、能源、交通、国防以及石油化工等领域中发挥着无可替代的作用。

转子连同它的轴承和支座等统称为转子系统。

机器运转时，转子系统常常发生振动。

振动的害处是产生噪声，减低机器的工作效率，严重的振动会使元件断裂，造成事故。

如何减少转子系统的振动是设计制造旋转机器的重要课题。

转子动力学是分析和研究旋转机械的运转情况，对旋转机械及其部件和结构的动力学特性进行分析和研究的科学，包括动态响应、振动、强度、疲劳、稳定性、可靠性、状态监测、故障诊断等。

因此对于转子系统进行振动分析是十分必要的。

1.2有限单元分析方法有限单元法是在当今技术科学发展和工程分析中获得最广泛应用的数值方法。

由于他的通用性和有效性，受到工程技术界的高度重视。

有限单元法在20世纪50年代起源于航空工程中飞机结构的矩阵分析。

它是在矩阵位移法基础上发展起来的一种结构分析方法。

转子系统动力学分析方法(5学时)

加速度。
3
因系统对称性，系统的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ平衡方程为：
对轴颈
k Fx k xx x k xy y d xx x d xy y k Fy k yx x k yy y d yx x d yy y
对轮盘
（1）
m ( x ) k 0 m( y ) k 0
第j个质点的受力可以表达为
Px m 0 x d Fx P 0 m y d Fyx j j y j k Fx k Fyx k Fxy x k xx k Fy y j k yx j d Fxy x d xx d Fy y j d yx j d xy x d yy y j j
, j p , jd 分别为单位长轴段的质量、极转动惯量和赤道转动惯量。
10
1）质量集总：集总到两端的质量按照总质量和质心位置均不变的原则分配：
s R la k m j lj k 1 s l (l a ) s j L k R m l m j j k l k 1 k 1 j
转子系统动力学分析方法
滑动轴承支承转子系统的动态行为
除受制于转子本身的弹性、质量分布、
材料、运行速度等参数外，更大程度上
取决于滑动轴承的动态特性。
1
一、单质量弹性转子
1.单质量弹性转子系统稳定性
在线性范围内，滑动轴承-转子系统的稳定性，一般是在小扰动情况下，根据拉格朗日方程或力平衡方程导出系统的运动微分方程并求解，以判定系统的稳定性状况或趋势。
（1）

不对称刚性转子-轴承系统的非线性动力学行为

不对称刚性转子-轴承系统的非线性动力学行为郑美茹;黑棣【摘要】考虑了转子的陀螺效应，研究了不对称刚性转子的非线性动力学行为。

首先，基于动力学理论建立了不对称刚性转子的模型；接着，针对传统Newmark 法的缺陷，提出了改进的措施，形成了一种有效的求解转子系统非线性动力学响应的方法；最后，利用改进的Newmark法分析了不对称刚性转子系统的非线性动力学行为，计算结果展示了不对称刚性转子丰富的动力学现象。

%Considering the gyroscopic effect of the rotor,the nonlinear dynamic behaviors of the unsymmetrical rigid rotor system is analyzed.Firstly,the model of the nonlinear unsymmetrical rigid system is established based on the dynamics theory.Secondly,according to the shortcoming of the traditional Newmark method,the improved measure is presented,and an effect method is formed for solving the nonlinear dynamic responses of the rotor system.Final-ly,the nonlinear dynamic behaviors of the unsymmetrical rigid rotor system are analyzed by the improved Newmark puting results reveal the rich dynamic phenomenon of the unsymmetrical rigid rotor system.【期刊名称】《太原科技大学学报》【年(卷),期】2016(037)004【总页数】6页(P291-295,296)【关键词】陀螺效应;不对称刚性转子;Newmark法;非线性动力学【作者】郑美茹;黑棣【作者单位】陕西铁路工程职业技术学院机电工程系，陕西714000;陕西铁路工程职业技术学院机电工程系，陕西714000【正文语种】中文【中图分类】TH113.1转子-轴承系统运动稳定性关系着整个机械的安全性，国内外许多学者对转子-轴承系统运动稳定性展开了研究。

转子－滑动轴承系统动力学相似性研究

转子－滑动轴承系统动力学相似性研究王永亮;崔颖;韩聿;曾之禄【摘要】针对转子－滑动轴承系统缩比模型与原型是否满足动力学相似的问题，采用量纲分析法建立了考虑陀螺力矩和滑动轴承非线性油膜力的转子－轴承系统相似准则，确立了模型与原型各物理量相似比。

理论研究表明，通过采用模化转子滑动轴承静载荷补偿措施，可使转子－轴承系统满足动力学相似要求。

补偿处理后的模型和原型转子系统的临界转速、失稳转速、不平衡响应均具有相似性。

并通过算例对比分析转子几何比、材料密度模化比和弹性模量模化比对轴系不平衡响应特性相似性的影响规律，验证了所推导的转子动力学相似准则的正确性。

%Are dynamic characteristics of a rotor-sliding bearing system scaled model similar to those of the original system?To answer this problem,dynamic similarity criteria for rotor-sliding bearing systems considering gyroscopic moment and nonlinear oil film force were derived by using the dimensional analysis method,and the similarity ratios of physical variables of the scaled model to those of the original system were obtained.The theoretical study showed that the dynamic similarity requirements of rotor-sliding bearing systems can be met by using the static load compensation measures of sliding journal bearings of the scaled rotor system;the critical speed,stability threshold speed and imbalance response of the scaled system after compensation and those of the original system have a similarity;the correctness of dynamic similarity criteria of rotor systems proposed here is verified using comparative analysis for imbalance response characteristics of the scaled system model and those of theoriginal system with different rotor geometric ratios,material density ratios and elastic modulus ratios.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2017(036)001【总页数】9页(P153-160,193)【关键词】动力学相似;转子动力学;陀螺效应;滑动轴承;非线性油膜力【作者】王永亮;崔颖;韩聿;曾之禄【作者单位】大连海事大学轮机工程学院，大连 116026;大连海事大学轮机工程学院，大连 116026;大连海事大学轮机工程学院，大连 116026;中核集团中核核电运行管理有限公司，海盐 314300【正文语种】中文【中图分类】TH133.3转子是大型汽轮发电机组、给水泵、风机、重型燃气轮机等旋转机械的核心部件，其动力学行为关系到设备运行稳定性和安全性。

不对称裂纹轴承转子系统的非线性动力学

不对称裂纹轴承转子系统的非线性动力学饶晓波;徐璐;田亚平;褚衍东【摘要】转子出现裂纹时,切向刚度的变化对动力学响应有非常大的影响,为探明振动响应的改变规律,研究油膜力作用下不对称裂纹轴承转子系统的动力学行为.首先建立系统的动力学模型,其次采用数值积分法求解系统的非线性振动响应,综合利用分岔图、Pioncare截面图、时间响应图分析裂纹角和裂纹深度对系统运动状态的影响.研究表明:在亚临界转速区域内,裂纹角和裂纹深度对系统的振动响应影响不大;在超临界转速区域,裂纹疲劳损伤对系统的非线性响应影响较大,低周期、高周期、拟周期以及混沌振动响应交替出现.%As is well-known,if a rotor has a crack,the change of tangential stiffness has great influence on the dynamic response.In order to investigate the change rule of vibration response,the dynamical model of cracked rotor with asymmetric bearing is built,which is submitted to the oilfilm force.By employing numerical integration method,the nonlinear vibration response of the system isobtained.Furthermore,how the crack angle and crack depth impact on the motion of the system are analyzed in detail by synthetically applying bifurcation diagrams,Poincare diagrams and time response figures.The results demonstrate that,in the subcritical speed range,the crack angle and crack depth have little effect on the vibration response of the system;in the supercritical speed region,the crack fatigue damage has great influence on the nonlinear response of the system,mainly,the low-period,high-period,quasi-periodic and chaotic vibration response appear alternately.【期刊名称】《兰州交通大学学报》【年(卷),期】2017(036)004【总页数】7页(P27-32,45)【关键词】裂纹转子;分岔;混沌;非线性振动【作者】饶晓波;徐璐;田亚平;褚衍东【作者单位】兰州交通大学机电工程学院,甘肃兰州 730030;兰州交通大学机电工程学院,甘肃兰州 730030;兰州交通大学机电工程学院,甘肃兰州 730030;兰州交通大学机电工程学院,甘肃兰州 730030【正文语种】中文【中图分类】TH113.2当转子出现裂纹时，旋转过程中受到重力或者惯性力的作用，裂纹作开闭运动.裂纹的开闭运动会导致转子刚度随着时间变化，同时引起转子运动不稳定，振动响应呈现出典型的非线性特征.国内外许多学者对裂纹转子的动力学响应进行了大量的研究.Padopoulos等[1]与Ostachowicz等[2]研究裂纹轴的弯曲、扭转耦合振动,并利用分岔图分析了系统参数变化时对横向振动、扭转振动的影响.Wen等[3]利用解析方法以及实验研究等方法探测裂纹转子的各种非线性特性.曾复等[4]、朱厚军等[5]、郑吉兵等[6]利用数值积分法研究含有裂纹Jeffcott转子的分岔与混纯特性.陈予恕等[7]用快速Galerkin方法和Floquet理论,对裂纹Jeffcott转子系统进行了分岔特性研究.瓮雷等[8-9]分析了气流激振力作用下裂纹转子系统的非线性振动特性.杨积东等[10]分析了非线性油膜涡动中裂纹转子在裂纹存在和裂纹扩展两种情况下的混沌与分岔现象.黄志伟等[11]研究不平衡磁拉力作用下裂纹转子的分岔与混沌特性.然而在上述的这些研究中所采用的裂纹转子动力学模型一般考虑裂纹法向刚度的变化，在这情形下轴承刚度一般假设是恒定不变的，即认为裂纹深度是一个缓慢变化的过程，对轴承刚度影响不大，这仅适用于裂纹深度较浅的情况，在实际生产中曾经发现无量纲裂纹深度达1.0R(R为轴的半径)的发电机转子.当裂纹较深时，裂纹深度对刚度变化有明显的影响，裂纹切向刚度对转子振动特性的影响不容忽视.应实际情况的需要，本文考虑油膜力的作用及裂纹切向刚度的变化，建立不对称裂纹轴承转子系统的非线性动力学模型.根据此模型对裂纹转子在不同参数下的非线性特性进行分析，综合利用相图、Pioncare截面图、轴心轨迹图、时间相应图研究一定裂纹深度下的裂纹转子振动特性及其随转速、裂纹角等参数改变的演化变迁规律，为旋转机械裂纹转子的诊断提供一些有益的参考.单盘不对称轴承裂纹转子系统如图1所示，两端由滑动轴承支撑.滑动轴承内径为D,长度为L.两轴承间为一无质量弹性轴，其半径为R，长度为L1，转轴中央有深度为a的弓形横向裂纹.O1为轴承内瓦几何中心，O2为转子几何中心，O3为转子质心.m1为转子在轴承处的等效集中质量，m2为转轴中央圆盘质量.c1为转子在轴承处的结构阻尼，c2为转子在圆盘处的结构阻尼，b为圆盘偏心率，c为轴承间隙.1.1 裂纹刚度模型转子裂纹截面示意如图2所示，φ0为转轴的初始相位角，β为裂纹角转向角,w为转速.在旋转坐标系统中转轴在ξ方向和η方向的弯曲刚度变化量分别为kξ和kη,k为转子无裂纹时的刚度.转子系统的刚度矩阵无量纲方程可表示为.其中η=kη/k分别为无量纲裂纹轴刚度以及ξ、η方向无量纲刚度，由式(1)可得不对称转子系统的刚度：式中：f(Ψ)为描述裂纹的开闭函数，其形式与采用的开闭模型有关，目前被广泛应用模型有方波模型, 余弦波模型以及综合模型等.本文采用文献[12]提出的考虑裂纹深度影响的非线性裂纹开闭模型：其中：Ψ为转盘中心和坐标原点连线oo2与02ξ之间的夹角，其表达式为Ψ=wt+φ0+β；T=γA ，γ为裂纹深度加权修正系数，A(A=a/R)为裂纹深度，是一个无量纲慢变参数，其中，a为裂纹深度尺寸.分析转子-轴承系统的动力学行为需要求解轴承非线性油膜力，本文采用Capone[13]提出的短轴承假设下的非线性动态油膜力模型，该模型有较好的精度和收敛的特点，不论在工程实际问题中,还是用解析方法对轴承转子系统的故障分析以及非线性动力学行为的研究中，都有较为广泛的应用.在短轴承假设条件下无量纲化Reynolds方程为).式中:R为轴承半径;L为轴承长度;h为油膜厚度;z为轴向位置坐标;p为无量纲油膜压力；其它参数以及详细推到过程参见文献[14].由(4)可得动压油膜压力分布为).为便于计算，将上式无量纲化，则无量化非线性油膜力的分解形式为.式中：sign(y+2x′);式中为无量纲非线性油膜分量；Fx、Fy分别为轴承端在x、y方向上的油膜力；)2为Sommerfeld修正系数,其中：μ为润滑油黏度；P为转子圆盘质量的一半；c 为轴承间隙.1.2 动力学方程设转子左端轴承处的无量纲径向位移为X1,Y1；转盘处的无量纲径向位移为X2,Y2.无量纲表达式如下:，，，,wt=τ(为方便表示仍用x1表示1，x2表示2，x3表示3，x4表示4).转子-轴承系统在油膜力和裂纹等故障同时作用下无量纲运动微分方程可以表示为其中；；；；；；.方程组(9)具有强非线性特征，故采用4-5标准龙格-库塔法积分.本文所建模型属于Jeffcott转子类型，文中所采用数据符合Jeffcott转子实际情况并且为实验所验证，因此本文主要参数为m.不同裂纹下的弯曲刚度参考文献[4]，文献[4]通过实例计算了Jeffcott转子在不同裂纹深度A下的法向刚度kξ和切向刚度kη.该转子系统的一阶临界转速为w0=690 rad·s-1.2.1 裂纹深度对振动响应的影响不同的裂纹深度会改变转子的振动响应特征.图3和图4给出了在油膜力作用下不同裂纹深度对转子非线性响应特征的影响.随着裂纹深度的增加，转子随转速变化的分岔图出现明显的变化.图4a为裂纹深度时的分岔图，与无裂纹时转子的分岔图(图3)相比较，几乎没有变化，说明较小的裂纹深度对转子的振动响应几乎没有影响.从图4中可以看出，在4种裂纹深度下，裂纹深度由浅到深变化，在转速区间w∈[200 rad·s-1,650 rad·s-1]时，转子呈现周期一响应，转速在亚临界转速区(w<w0)裂纹深度对转子的振动响应影响也不大；对于超临界转速区(w>w0),转速在一阶临界转速附近小于二倍临界转速时，即w∈[670 rad·s-1,1 300 rad·s-1]，在油膜力的影响下，系统从周期2响应经倍周期分岔进入混沌，再从混沌响应经历逆倍周期分岔进入周期二响应；随着转速的进一步增大，当w∈[1 400 rad·s-1,2 200 rad·s-1]，转子出现周期五响应、周期八响应和拟周期响应；并且随着裂纹的增加，周期窗口出现的位置提前，周期窗口变得越来越宽.在A=1时出现了较长的周期三响应窗口.裂纹转子工作在超临界转速区是危险的，混沌运动、拟周期运动等会导致转子失稳，此时转子常常会伴有强烈的振动.在转速w∈[1 400 rad·s-1,2 200 rad·s-1]时，周期五和周期八窗口和拟周期响应交替呈现，出现锁模现象.图5显示裂纹深度A=1时系统响应的一些详细动力学特征，图5a、5b、5c分别是w等于900 rad/s、1 000 rad/s、1 100 rad/s、1 600 rad/s时系统响应的轴心轨迹图、Poincare截面图和时间响应图.当转速w=900 rad/s时，Poincare截面图上是一些混乱密集的圆点，同时时间响应图上波形的尖峰也是参差不齐，这是典型的混沌响应特征；当转速为1 000rad/s和1 100 rad/s时，Poincare截面图分别是8个和4个独立的圆点，分别对应周期八和周期四响应；当w=1 600 rad/s时，轴心轨迹图像轮胎状一样，而Poincare截面是一条封闭的曲线，这是拟周期响应的典型特征，此时系统会发生“拍振”现象；当w大于1 629 rad/s时裂纹转子系统振动响应由拟周期响应锁相为周期三运动.2.2 裂纹角对振动响应的影响图6呈现不同裂纹角下转子振动响应的变化，与裂纹深度相比较，在亚临界转速区域，转子系统仍然以周期响应为主导；而在超临界转速区域,w∈[650 rad·s-1,1 300 rad·s-1]，也有类似的情形发生.在油膜力作用下，系统从倍周期分岔进入混沌，然后在经历逆倍周期分岔进入周期响应，但是明显地观察到随着转速的增加，混沌响应变得越来越窄；当w∈[1 300 rad·s-1,1 680 rad·s-1]，随着裂纹角的增加，系统的响应变得极为复杂，主要是高周期和拟周期响应交替出现.图7a、7b、7c分别是裂纹深度为，w等于1 460 rad/s、1 525 rad/s、1 560 rad/s时系统响应的Poincare截面图.从图中能观察到周期为11、14、17的高周期响应；在w∈[1 680 rad·s-1,2 200 rad·s-1]范围内，随转速的增加，转子系统由拟周期响应锁相为周期三运动.随着裂纹角的增加，周期三运动的窗口明显加宽，达到某一值后开始减小.在裂纹角度、裂纹深度以及油膜力等非线性因素的综合影响下系统(9)呈现出非常复杂的振动特性：包括各种周期响应、拟周期响应、混沌响应等运动状态；在小于一阶临界速度的转速区间，裂纹对转子有较小的影响，主要是周期一响应；在临界速度附近出现分岔现象并经过倍周期分岔进入混沌，然后经逆倍周期分岔进入周期二响应；在超临界转速区间，系统主要以高周期和拟周期响应交替出现；在高转速区域主要是拟周期响应和混沌响应.裂纹轴承转子的这些振动特性可为故障诊断提供参考.【相关文献】[1] PAPADOPOULOS C A,DIMAROGONAS A D.Coupling of bending and torsional vibration of a cracked Timoshenko shaft[J].Ingenieur-Archiv,1987,57(2):257-266.[2] OSTACHOWICZ W M, KRAWCZUK M.Coupled longitudinal and bending vibrations of a rotating shaft with an open crack[J].Archives of Applied Mechanics,1992,62(1):191-201. [3] WEN B C,WANG Y B.Theoretical research,calculation and experiments of cracked shaft dynamic response[J].ImechE,1988,C301(88):473-478.[4] 曾复,吴昭同,严拱标.裂纹转子的分岔与混沌特性分析[J].振动与冲击,2000,19(1):40-42.[5] 朱厚军,赵玫,王德洋.Jeffcott裂纹转子动力学特性的研究[J].振动与冲击,2001,20(1):1-4.[6] 郑吉兵.孟光.考虑非线性涡动时裂纹转子的分叉与混沌特性[J].振动工程学报,1997,10(2):190-19.[7] 陈予恕.孟泉.非线性转子-轴承系统的分叉[J].振动工程学报,1996,9(3):266-275.[8] 瓮雷,杨自春,曹跃云.汽轮机非线性间隙气流激振力作用下转子系统的分岔研究[J].海军工程大学学报,2015,27(5):52-57.[9] 瓮雷,杨自春,曹跃云.汽轮机非线性间隙气流激振力作用下含裂纹转子的振动特性研究[J].振动与冲击,2015,35(5):89-95.[10] 杨积东,徐培民,闻邦椿.裂纹转子分岔、混沌行为研究[J].固体力学学报,2002,23(1):115-119.[11] 黄志伟,周建中.不平衡磁拉力作用下裂纹转子系统的分岔[J].机械工程学报,2011,47(13):59-64.[12] 闻邦椿,武新华,丁千,等.故障旋转机械非线性动力学的理论与实验[M].北京:科学出版社,2004.[13] CAPONE G.Descrizione analitica del campo di forze fluidodinamico nei cuscinetti cilindrici lubrificati[J].L'Energia Elettrica,1991,3:105-110.[14] ADILETTA G,GUIDO A R,ROSSI C. Chaotic motions of a Rigid Rotor in the short Journal Bearings[J].Nonlinear Dynamics,1996,10(3):251-269.。

径向滑动轴承—转子系统动力学行为分析

分类号TH133.3UDC密级学号**********硕士学位论文径向滑动轴承-转子系统动力学行为分析刘万万学科名称：机械电子工程学科门类：工学指导教师：吕延军教授张永芳副教授申请日期：2018年6月目录目录1绪论 (1)1.1本文研究目的与意义 (1)1.2滑动轴承-转子系统动力学的研究概况与发展趋势 (1)1.2.1轴承非线性油膜力的研究现状 (1)1.2.2转子动力学的研究现状 (2)1.3本文研究的主要内容 (3)2径向滑动轴承非线性油膜力求解 (5)2.1引言 (5)2.2非线性油膜力模型建立 (5)2.3轴承非线性油膜力的计算方法 (6)2.3.1基于有限差分法的非线性油膜力计算 (6)2.3.2基于近似解析法的非线性油膜力的计算 (9)2.4不同计算方法承载特性的对比 (11)2.5本章小结 (12)3径向滑动轴承-刚性转子动力学分析 (15)3.1引言 (15)3.2轴承-刚性转子系统动力学模型 (15)3.3运动微分方程的计算方法 (16)3.4数值算例 (19)3.4.1轴承-转子随偏心率变化的动力学响应 (20)3.4.2轴承-转子随转速变化的动力学响应 (24)3.5本章小结 (28)4径向滑动轴承-柔性转子动力学分析 (29)4.1引言 (29)4.2转子运动方程 (29)4.3轴承-转子系统组成和矩阵定义方法 (32)4.4数值算例及分析 (35)4.4.1轴承-转子随转速变化的动力学响应 (36)4.4.2扭矩对转子振幅的影响 (40)4.5本章小结 (42)5径向滑动轴承-曲轴系统模态及瞬态动力学分析 (43)5.1引言 (43)5.2曲轴的模态分析 (43)i西安理工大学硕士学位论文ii5.2.1模态分析的求解方法 (43)5.2.2曲轴的模态分析求解过程及结果分析 (43)5.3曲轴的瞬态动力学分析 (46)5.5本章小结 (49)6结论与展望 (51)6.1本文结论 (51)6.2展望 (51)致谢 (53)参考文献 (55)攻读硕士期间发表的论文 (59)绪论1绪论1.1本文研究目的与意义轴承-转子系统是机械设备非常重要的组成部分，在航空、航天、动力等领域有着广泛的应用。

叶片振动对转子——轴承系统动力学行为的影响

了分析叶片的惯性影响和系统的时变性，叶片模化为单摆模型．用一个线性变换将叶片振动方程中与转子耦合将利的一节径振动方程与其他叶片振动方程解耦，利用周期变换将叶片和转子的耦合振动方程转化为常系数方程．再采用ＲｎｅＫｕｔ值方法求解系统的动力学方程，分岔图、大Ｌａｕｏｕｇ－ｔａ数用最ｙｐｎｖ指数曲线、ｏｎａ６映射图和频谱图等Ｐｉｃｒ分析系统的稳定性．值结果表明：叶片阻尼系数的变化对系统动力学行为有显著影响，低转速时叶片振动可减数在小系统发生混沌的转速范围，高转速时，片振动延迟概周期运动的出现．在叶
关键词：叶片振动；子一轴承；转非线性振动；沌混中图分类号：ＴＨ１３０３２文献标识码：３；２Ａ文章编号：０６７４（０７０ — ３００１０ — ０３２０）３０２ — ６
Ｅｆｅｔｏｈｅｂａｅｖｂａｉｎｏｈｅｄｎｍｉａｅａｉｒｆｃｆｔｌｄｉｒｔｏｎｔｙａｃｌｂｈｖｏｓｏｏｏ — ｅｒｎｇｓｓｅｆａｒｔｒｂａｉｙｔｍ
ｍｏｅｉｅｍｓｏｅｉｄｃｒｎｆｒａｉｎＴｈｙａｉａｑａｉｎｆｍｏｉｎａｅｓｌｅｓｎｈｄｌｎｔｒｆａｐｒｉｏｔａｓｏｍｔ．ｏｅｄｎｍｃｌｅｕｔｏｓｏｔｏｒｏｖｄｕｉｇｔｅ

基础振动作用下转子·轴承·密封系统动力学分析

第34卷第6期2021年12月振动工程学报Journal of Vibration EngineeringVol.34No.6Dec.2021基础振动作用下转子⁃轴承⁃密封系统动力学分析张恩杰1，2，焦映厚2，陈照波2，武祥林2，张赛2，王治易1（1.上海宇航系统工程研究所，上海201109；2.哈尔滨工业大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨150001）摘要:针对受不平衡质量、轴承油膜、密封流体及基础振动多激励共同作用的转子系统，采用Lagrange法建立其动力学模型，以Runge⁃Kutta法求解系统非线性状态方程，绘制频谱图、分岔图和轴心轨迹来分析系统的动力学特性，并引入振动烈度评估转子的振动水平。

对比分析了基础振动对转子系统的非线性动力学特性及失稳转速的影响，并研究了基础振动的形式、频率及幅值对系统动力学特性的影响。

结果表明，基础振动使得系统稳定性降低，其对转子系统动力学响应的影响具有明确的方向性。

关键词:非线性动力学；转子；基础振动；振动烈度；迷宫密封中图分类号:O322；O347.6文献标志码:A文章编号:1004-4523（2021）06-1169-08DOI：10.16385/ki.issn.1004-4523.2021.06.008引言船舶汽轮机安装在易变形的船体基座上，受风浪或爆炸冲击等作用的影响，基础振动易由轴承传递至轴径，给转子系统的安全稳定运行带来隐患。

而狭窄间隙中的高温高压流体，作为汽轮机转子系统的主要激励源，对转子系统的非线性动力学特性影响显著。

多年来，科研人员对基础振动或密封流体激振的转子系统开展了大量研究。

Duchemin 等［1］、Driot等［2］分析了基础振动频率对简支转子系统的稳定性和动态特性的影响规律。

Ying等［3］建立了涡轮增压器转子系统的集总参数模型，分析了经由轴承油膜传递至转子的发动机激励对系统非线性动力学特性的影响。

EI⁃Saeidy等［4］分析了线弹性轴承和非线性轴承支承的转子系统在基础振动影响下的频响特性，研究指出应以轴径而非轮盘的响应幅值作为系统振动的评价参数。

多叶油润滑箔片轴承转子系统动力学特性研究

Байду номын сангаас郭军刚王春侠胡丽国
（北京精密机电控制设备研究所，北京１０００７６）
摘要：用多叶油润滑箔片轴承取代超高速涡轮泵上的滚珠轴承具有高速、长寿命、高可靠等重要优点。将多叶箔片轴承的油膜刚度引入转子多叶箔片轴承系统运动方程中，运用传递矩阵法计算转子系统的临界转速，分析多叶箔片轴承的动态刚度对转子系统动力特性的影响。结合产品特点设计出了超高速
油润滑多叶箔片轴承试验台，初步实现了８００００转／分的运转速度。试验台轴系采用压缩气体驱动涡
轮工作，径向轴承和止推轴承均设计为五叶箔片轴承。试验结果表明多叶油润滑箔片轴承能够实现高转速运行，具有良好的运转稳定性，且对转子的升降速适应性强、有一定的抗冲击能力、耐磨损性能。关键词：多叶箔片轴承；动力特性：油膜压力分布；动态刚度；试验研究
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｕｌｔｉｌｅａｆｆｏｉｌｂｅａｉｎｒｇ，ｉｎｓｔｅａｄｏｆｂａｌｌｂｅａｉｒｎｇｏｆｓｕｐｅｒｈｉｇｈ — ｓｐｅｅｄｔｕｒｂｏ — ｐｕｍｐ，ｈａｓｍａｎｙｉｍｐｏｒｔａｎｔａｄｖａｎｔａｇｅｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｌｏｎｇｌｉｆｅ，ｈｉｇｈｓｐｅｅｄｎｄａｈｉｇｈｅｒｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，ｅｔｃ．Ｔｈｅｏｉｌ－ｉｌｆｍｓｔｉｆｎｅｓｓｗｅｒｅ