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《东北大学》 2009年
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转子系统积油和不对中故障的仿真及试验研究

金思勤  
【摘要】:在现代工业生产中,旋转机械的应用占有十分重要的地位。旋转机械中转子系统故障是关系到国民经济生产安全性的重要问题。转子系统腔体内常贮有或泄漏入液体,构成了积液转子系统。只要有少量的内腔积液,就会显著地影响转子系统的振动特性。此外不对中故障占转子系统故障的60%以上。机器在安装和运转中因多种原因而可能发生转子不对中,不对中状态下转子运动引起机器的振动、联轴器的偏转、轴承的摩擦损伤、油膜失稳和轴的挠曲变形等故障问题,对系统的稳定运行危害极大。 本文主要进行了转子系统的积油故障和不对中故障分析,对转子系统的动力学特性进行了研究,建立了转子系统的积油和不对中模型。在此基础上,进行动力学仿真,定性地分析了积油和不对中故障对转子系统稳定性的影响以及积油的运动情况。进行了不对中试验,并将试验结果和仿真结果相对照,验证了仿真结果的正确性。取得如下成果: (1)根据积油故障转子系统转盘和油团的力学关系和运动特性建立了转子系统的动力学模型,完成了动力学仿真,得到了积油故障转子系统的振动仿真结果。同时还分析了转速、油团质量、阻尼系数对积油转子系统振动的影响。 (2)在Solidworks中建立转子系统的三维简化模型,导入ADAMS中,将转子轴柔性化,建立积油转子系统刚柔混合模型,并建立了积油的简化模型,完成了动力学仿真,得到了积油故障转子系统的振动仿真结果。定性地分析了转子腔体积油对转子系统的影响。 (3)用Newmark数值积分方法对不对中转子—轴承系统的运动微分方程进行了仿真。研究了转速对轴系振动的影响,得出了在不对中故障作用下转子系统的动态响应。对转子系统不对中故障进行了试验研究,将试验测试结果和理论仿真计算相比较,验证了仿真结果的正确性。 (4)应用轴心轨迹图、三维谱图、小波分解等常用的诊断算法对试验转子系统测得振动信号进行诊断处理,将分析结果与理论特征进行对比,实现转子系统的故障诊断。 本文的研究成果,对旋转机械故障诊断有着重要意义。
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TH165.3

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【参考文献】
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