故障轉子系統不同支承條件下的動力學特性分析.pdf

1、轉子-軸承系統作為旋轉機械的核心部件，在國防、能源、電力、交通和化工等各個領域中廣泛應用并發(fā)揮著重要的作用。近年來，由于旋轉機械系統中各種異常振動而引發(fā)的災難性事故，使得人們越來越認識到研究轉子-軸承系統動力學的重要性。轉子系統動力學特性的優(yōu)劣將會直接影響到汽輪發(fā)電機組等大型旋轉機械是否能安全、穩(wěn)定、可靠地運行。由于旋轉機械應用在不同領域，所處的工作環(huán)境也各不相同，所以誘發(fā)轉子發(fā)生故障的原因也多種多樣。最常見的故障有碰摩，不對中，裂紋，

2、油膜震蕩，松動等。除了單一故障外，還出現各種類型的耦合故障，其振動特性更加復雜。
　　本文主要研究轉子系統在不同支承下的動力學特性。運用轉子動力學理論，建立了系統的集中質量模型。用數值和實驗方法研究了簡單轉子系統在不同支承模型下的動力學特性，并且對每種支承下的不對中-碰摩耦合故障進行分析研究。本文主要的研究工作具體如下:
　　首先，介紹了本文所涉及到的基本理論和數值算法，如求解轉子系統動力學特性的經典理論，介紹了求解動力學方

3、程的Newmark-β法，介紹了文中所用到的碰摩模型，介紹了不對中的機理，同時建立了不對中-碰摩耦合故障的動力學模型;同時對于本文用到的支撐模型進行分析，介紹了滾動軸承模型和油膜力模型。
　　建立了簡支下發(fā)生不對中、碰摩、不對中-碰摩耦合故障的模型。簡單分析簡支下的轉子系統在健康情況下的動態(tài)特性。研究了不對中、碰摩、不對中-碰摩耦合情況下轉子系統的動力學特性，考察了不對中角度、間隙、碰摩剛度、轉速、摩擦系數、不等參數變化對系統的影

4、響，發(fā)現了系統周期運動的規(guī)律，并與參考文獻進行比較驗證。
　　其次，建立了滾動軸承支承下發(fā)生不對中、碰摩、不對中-碰摩耦合故障的模型，簡單分析滾動軸承支承下的轉子系統在健康情況下的動態(tài)特性?；诜蔷€性理論和數值解法研究了不對中、碰摩、不對中-碰摩耦合情況下轉子系統的動力學特性，考察了不對中角度、間隙、碰摩剛度、轉速、摩擦系數、不平衡量等參數變化對系統的影響，發(fā)現了系統周期運動的規(guī)律，并與實驗數據進行比較驗證。
　　最后，建立