發(fā)布時(shí)間：2020-04-25 08:46

【摘要】： 旋轉(zhuǎn)機(jī)械是工業(yè)部門中應(yīng)用最廣泛的一類機(jī)械設(shè)備,轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)作為旋轉(zhuǎn)機(jī)械的核心部件,在工業(yè)的各個(gè)重要領(lǐng)域發(fā)揮著無可替代的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,旋轉(zhuǎn)機(jī)械在向高速、重載和自動(dòng)化方向發(fā)展,對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械在速度、容量、效率和安全可靠性等方面提出了更高要求。在旋轉(zhuǎn)機(jī)械中,轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)存在許多非線性問題,其動(dòng)力學(xué)行為十分復(fù)雜,隨著非線性動(dòng)力學(xué)理論的發(fā)展,非線性動(dòng)力學(xué)理論與轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)緊密結(jié)合在一起,這使得轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的研究也呈現(xiàn)出了一個(gè)新的面貌。 目前,國內(nèi)外科技工作者采用非線性理論和方法對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行了大量的研究工作,包括轉(zhuǎn)子系統(tǒng)裂紋故障的分岔與混沌行為及穩(wěn)定性,轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的油膜震蕩、碰摩、基礎(chǔ)松動(dòng)的研究,轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障的慢變過程及突變的研究等,但是目前轉(zhuǎn)子系統(tǒng)多被簡化為具有某一單一故障的單盤轉(zhuǎn)子模型,對(duì)耦合故障多盤轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為和故障機(jī)理研究還比較少,而工程實(shí)際中的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型更為復(fù)雜,耦合故障普遍存在。 本文由簡單到復(fù)雜建立了三個(gè)采用滑動(dòng)軸承支撐的雙圓盤轉(zhuǎn)子—軸承模型,首先是以帶有一端軸承支座松動(dòng)的簡化雙圓盤轉(zhuǎn)子系統(tǒng)為模型(轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在非線性油膜力的作用下)。其次是以含有碰摩故障的簡化對(duì)稱剛性支撐轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)為對(duì)象,其中一個(gè)轉(zhuǎn)子圓盤與靜子發(fā)生局部碰摩,轉(zhuǎn)子與靜子之間的摩擦力符合庫侖摩擦定律。最后建立了一個(gè)較復(fù)雜的含有松動(dòng)與碰摩耦合故障的轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)。 對(duì)于這三個(gè)模型,本文采用了計(jì)算速度較快的Newmark方法求解系統(tǒng)的響應(yīng),用Poincare映射、軸心軌跡和頻譜圖分析各個(gè)轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)在特定參數(shù)下的運(yùn)動(dòng)特征,通過分岔圖研究了轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)隨某些參數(shù)(轉(zhuǎn)速、不平衡量分布、軸承質(zhì)量等)變化時(shí)的系統(tǒng)響應(yīng)。
【圖文】：

( ) ( )[ ] + ++= 3(,,)cos(,,)2sin(,,)3(,,)sin(,,)2cos(,,)12222212'2'ααααααααααyVxyGxySxyxVxyGxySxyxyxyyxffyx2212(cossin)(,,)(,,)xyyxGxyVxy + =αααα21(cossin)cossin(,,)αααααxyxySxy ++=1 12 2 2 22 22 cos sin( , , ) arctan2(1 ) (1 )y xG x yx y x yπ α αα = + ' ''' '2 2arctan sign sign( 2 )2 2 2 2y x y xy xx y x yπ πα+ + = + 2.4 支座松動(dòng)轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)行為2.4.1 松動(dòng)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的力學(xué)模型

1. 若 Poincare 截面存在有限個(gè)映射點(diǎn)，系統(tǒng)(4-13)具有周期解(1 個(gè)映射點(diǎn))，倍周期解(2 個(gè)映射點(diǎn))；2. 若 Poincare 截面上的映射點(diǎn)構(gòu)成具有規(guī)則幾何形狀的封閉曲線，系統(tǒng)出現(xiàn)概周期解；3. 若 Poincare 截面上的映射點(diǎn)構(gòu)成的曲線具有分形幾何結(jié)構(gòu)或分布在一定區(qū)域內(nèi)不可數(shù)，表示系統(tǒng)(4-13)出現(xiàn)混沌解。4.4 含松動(dòng)與碰摩的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的力學(xué)模型以一端軸承支座松動(dòng)的簡化轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型為討論模型，如圖 4-1 所示，，轉(zhuǎn)子的兩端由 2 個(gè)相同的滑動(dòng)軸承支撐，在兩端滑動(dòng)軸承處的轉(zhuǎn)子集中質(zhì)量為1m ，轉(zhuǎn)子圓盤的等效集中質(zhì)量為2m ，ck 為定子的剛度， k 為彈性軸的剛度，2c 為轉(zhuǎn)子圓盤阻尼系數(shù)，1c 為轉(zhuǎn)子在軸承處阻尼系數(shù)，視轉(zhuǎn)子圓盤與軸承之間為無質(zhì)量彈性軸。轉(zhuǎn)子在軸承處的集中質(zhì)量為1m ，在圓盤處的集中質(zhì)量為2m ，轉(zhuǎn)子圓盤與軸承之間為無質(zhì)量彈性軸，xF 、yF 分別為滑動(dòng)軸承作用在軸承上的非線性油膜力，軸承半徑為R ，軸承長度為L 。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：TH113.1

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 王海飛;劉美紅;田槐艷;;碰摩轉(zhuǎn)子系統(tǒng)滑動(dòng)軸承底座的有限元分析[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2011年01期

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1 王振;大功率齒輪調(diào)速裝置關(guān)鍵設(shè)計(jì)技術(shù)研究[D];機(jī)械科學(xué)研究總院;2013年

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1 姚百惠;故障滾動(dòng)軸承的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)基座振動(dòng)響應(yīng)特性分析[D];湖南科技大學(xué);2011年

2 趙娟;高速滑動(dòng)軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

3 張?zhí)?基于基座多傳感器信息融合的轉(zhuǎn)子裂紋故障診斷[D];湖南科技大學(xué);2010年

4 芮黎明;GSB-11高速離心泵轉(zhuǎn)子系統(tǒng)各轉(zhuǎn)軸臨界轉(zhuǎn)速的計(jì)算[D];南京林業(yè)大學(xué);2012年

5 王海飛;碰摩轉(zhuǎn)子系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬分析[D];昆明理工大學(xué);2012年

6 林圣強(qiáng);滑動(dòng)軸承油膜厚度對(duì)轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性和振動(dòng)的影響[D];東北電力大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2640038