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可倾瓦滑动轴承—转子系统振动稳定性分析

苏燕玲  
【摘要】:可倾瓦滑动轴承广泛应用于各种高速旋转机械中,轴承的运动状态对旋转机械的稳定性起着至关重要的作用。研究轴承和转子参数对可倾瓦轴承—转子系统稳定性的影响,对于轴承的结构优化设计以及转子系统的故障诊断都具有较为重要的理论意义和工程价值。本文在滑动轴承动态雷诺方程的基础上,基于轴向压力抛物线分布假设,得到简化的一维动态雷诺方程。在充分考虑可倾瓦滑动轴承瓦块摆动以及结构参数的基础上,采用有限差分法对可倾瓦滑动轴承一维动态雷诺方程做了离散处理并用雷诺方程边界条件定解,通过MATLAB进行编程计算,得到油膜力。根据各瓦块相互之间的位置姿态,利用欧拉方法求解轴心轨迹,分析轴颈转速,轴承半径间隙,瓦块数目对稳定性的影响。通过分析发现:轴心涡动幅值和各个瓦块的最大压强随着轴颈转速的提高而增大,并且在靠近极限转速时,最大压强会迅速增大;而减小轴承半径间隙和增加瓦数都能使转子系统的极限转速值增大,但是瓦数增加也会使轴心涡动幅值增加。因此,在设计和安装轴承时,要选择适合的半径间隙及瓦数以适应系统转速和稳定性的要求。结合实际离心式压缩机转子,通过建立其集总参数模型,利用Raccati传递矩阵求解该转子系统的临界转速和不平衡响应,并探讨不同支承参数对临界转速的影响规律,为转子系统的结构优化设计提供参考。


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