收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

SFD-滑动轴承转子系统动力学分析与优化

王继燕  
【摘要】: 旋转机械的稳定性直接关系到机组是否可以安全可靠地运行。随着高速、大容量机组的投入运行,与机组灾变防治密切相关的稳定性研究已成为转子动力学研究的重要课题之一。使用减震器是一种提高系统稳定性较好的方法,目前广泛使用的减震器是基于油膜阻尼技术设计的SFD。系统各参数对SFD-滑动轴承转子系统的动力特性都有一定的影响,但是并非任意一个SFD都可以起到提高转子系统的稳定性和减振作用,参数设计合理与否关系到诸参数之间的相互匹配程度,对转子系统进行优化设计就是尽可能使系统的动力学性能达到最佳状态。本文综合运用理论分析和数值模拟等方法对SFD-滑动轴承转子系统的动力响应、动力学优化进行了系统研究,取得了如下研究成果: (1)以Reynolds方程为基础,利用长轴承理论Summerfeld假设,推导出了轴承油膜力;采用短轴承近似理论Summerfeld假设,进一步推导了SFD油膜力。 (2)建立了SFD-滑动轴承刚性转子系统的模型,给出了系统的运动方程,并利用数值方法求解了系统的运动微分方程得到系统的动力响应和系统的临界转速。研究表明:刚性转子系统由稳定的周期运动经过准周期分岔,进入混沌运动状态。 (3)以SFD-滑动轴承柔性转子为研究对象,对滑动轴承采用长轴承理论,对SFD采用短轴承理论,以π油膜假设为基础,建立了SFD-滑动轴承柔性转子的力学模型。用数值方法求解非线性微分方程,求得了系统的动力响应,同时利用4-5阶龙格库塔法求得了系统的前二阶临界转速。研究表明:柔性转子系统由稳定的周期运动,进入混沌的路径是:周期运动—准周期运动—混沌—倍周期运动—混沌。 (4)分析了柔性转子系统的前两阶临界转速对结构参数的灵敏度,结果表明:一阶临界转速对油粘度、轴承间隙、SFD间隙比较灵敏,而二阶临界转速对SFD间隙、轴承间隙和转轴刚度的灵敏度较高。灵敏度分析为优化分析提供设计变量。通过灵敏度分析,可以提高优化的效率,缩短设计周期。 (5)在灵敏度分析的基础上,采用遗传算法对系统在定速和变速两种情况下的临界转速进行了优化分析,优化目标是使工作转速尽可能远离临界转速。经过优化后,系统的临界转速得到较大改善。优化设计为提高高速转子系统的动力稳定性提供了理论基础和分析方法。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 侯海云;李明;;滚动、滑动轴承联合作用下不对中转子对动静特性的影响[J];建设机械技术与管理;2010年03期
2 吕晓光;赵玉成;卢纪;;挤压油膜阻尼器-滑动轴承-柔性转子系统的动力响应分析[J];应用力学学报;2007年03期
3 薛禹胜;郑惠萍;范春起;;滑动轴承多跨转子系统分岔点预测[J];河北科技大学学报;2006年03期
4 郝岷;;转子系统不对中故障特征分析[J];煤矿机电;2010年06期
5 焦映厚;陈照波;曲秀全;夏松波;黄文虎;;Jeffcott平衡转子系统亚临界和超临界Hopf分叉[J];哈尔滨工业大学学报;2003年12期
6 于磊;李明;;锥齿轮传动转子-轴承系统的动力学研究[J];机械科学与技术;2009年03期
7 冯红光;宋洪侠;Januz Krodkiewski;;三柔性叶片轴承转子系统的PD控制及仿真[J];计算机仿真;2009年09期
8 刘凤娟;李建磊;;裂纹角的大小对裂纹转子振动特性的影响[J];现代机械;2010年01期
9 许庆余,郑铁生,蔡则彪,钟莉;滑动油膜轴承动态特性系数的迭代识别法[J];应用力学学报;1992年01期
10 阎庆华;颜勇明;安琦;;预负荷系数对三油楔径向滑动轴承稳定性的影响[J];华东理工大学学报(自然科学版);2006年11期
11 侯海云;李业农;;不同轴承联合作用下转子系统的不平衡响应[J];南通职业大学学报;2010年01期
12 张家忠;刘士学;柴新建;;利用挤压油膜阻尼器提高透平压缩机稳定性及其优化设计[J];机械强度;1993年04期
13 崔保;;滑动轴承油膜涡动和油膜振荡的机理与诊断[J];机械工程师;2006年06期
14 苏长青;张义民;勾丽杰;杜劲松;;油膜振荡故障转子系统的可靠性灵敏度排序[J];兵工学报;2010年06期
15 阎庆华;安琦;;三油楔固定瓦滑动轴承结构参数对刚性Jeffcott转子失稳转速的影响[J];机床与液压;2007年09期
16 邵泽宽;刘凤娟;;质量偏心对裂纹转子系统振动特性的影响研究[J];兰州交通大学学报;2011年03期
17 陈春新;王乐勤;;高压离心泵滑动轴承稳定性分析[J];流体机械;2009年01期
18 黄凌,朱继梅;转子支承参数识别的试验验证[J];上海理工大学学报;1993年01期
19 刘士学,李占良;滑动轴承挤压油膜阻尼器的试验研究[J];应用力学学报;1993年01期
20 沈义俊;;高速冲击转子临界转速的传递矩阵分析[J];矿山机械;1993年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孟泉;;一般滑动轴承-转子系统的Hopf分岔[A];2003大型发电机组振动和转子动力学学术会议论文集[C];2003年
2 丁千;陈予恕;曹树谦;;滑动轴承—转子系统动力学研究若干成果[A];2003大型发电机组振动和转子动力学学术会议论文集[C];2003年
3 虞烈;谢友柏;;滑动轴承—转子系统的总体设计原则[A];第五届全国摩擦学学术会议论文集(下册)[C];1992年
4 韩清凯;董霄;孙伟;罗忠;;两类不对中转子系统的有限元建模及其振动分析[A];第9届全国转子动力学学术讨论会ROTDYN'2010论文集[C];2010年
5 刘大全;肖忠会;张文;郑铁生;;滑动轴承非线性油膜力的一维直接解法[A];2003大型发电机组振动和转子动力学学术会议论文集[C];2003年
6 艾金龙;;热模锻压力机曲轴滑动轴承裂纹分析与对策[A];设备管理与维修实践和探索论文集[C];2005年
7 赵广;刘占生;王永亮;陈锋;;不同类型联轴器对转子系统临界转速影响理论与试验研究[A];第八届全国转子动力学学术讨论会论文集[C];2008年
8 孙美丽;韩兆兵;张直明;;大扰动情况下滑动轴承内瞬态油膜分布的研究[A];第六届全国摩擦学学术会议论文集(上册)[C];1997年
9 姚红良;陈亚哲;韩清凯;闻邦椿;;模糊随机结构转子系统的稳定性分析[A];第9届全国转子动力学学术讨论会ROTDYN'2010论文集[C];2010年
10 孙保苍;周传荣;;转子系统运行稳定性研究的现状与展望[A];华东五省振动工程学会第五届学术交流会论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王继燕;SFD-滑动轴承转子系统动力学分析与优化[D];中国矿业大学;2010年
2 宫晓春;可倾瓦轴承—转子系统的非线性动力学分析与主动控制[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 张昆鹏;转子系统的降维及非线性动力学研究[D];天津大学;2011年
4 肖忠会;转子—轴承—密封系统动力学建模及其特性研究[D];复旦大学;2006年
5 施俊侠;工作转速下大型转子系统碰摩二次故障耦合振动特性的研究[D];太原理工大学;2011年
6 陈策;轴承—转子系统非线性动力学行为及其耦合调频技术研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2008年
7 竺致文;用形状记忆合金对转子系统进行主动控制[D];天津大学;2003年
8 王丽丽;高速滑动轴承的界面滑移及空穴机理研究[D];山东大学;2012年
9 蔡林;流体动压滑动轴承静特性研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
10 于洪洁;多自由度转子系统非线性动力学数值分析及混沌控制[D];大连理工大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 余正丰;非线性转子系统的不平衡量识别[D];浙江大学;2007年
2 王依;叶轮机械含裂纹叶片转子系统的非线性动力学研究[D];江西理工大学;2007年
3 孙红岩;利用有限元进行转子系统的动力学分析[D];西安建筑科技大学;2008年
4 李东;转子系统若干故障问题的非线性及可靠性分析[D];东北大学;2008年
5 张茉;转子系统振动故障的诊断方法及时频分析技术研究[D];东北大学;2008年
6 韩放;复杂转子系统若干动力学特性的研究[D];东北大学;2009年
7 王俊茹;主动式磁悬浮轴承转子系统控制方法的研究[D];西安理工大学;2003年
8 李杰;密封及转子系统动力特性研究及稳定性分析[D];复旦大学;2009年
9 陈淼峰;基于EMD与支持向量机的转子故障诊断方法研究[D];湖南大学;2005年
10 陈希红;转子系统积油故障的仿真研究[D];东北大学;2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 巫山;浙江申科开业内新局入选西门子中国首家滑动轴承供应商[N];机电商报;2007年
2 记者 陶克强嘉善县委报道组 徐雪娟;嘉善无油轴承源源“滚”向全球[N];嘉兴日报;2008年
3 ;单相多级全合金铜套水浸式滑动轴承潜水电泵[N];中国有色金属报;2004年
4 ;单相多级全合金铜套水浸式滑动轴承潜水电泵[N];中国有色金属报;2004年
5 赵介山;老式磨机的改造途径[N];中国建材报;2008年
6 记者 李大庆;设计是节约型制造技术的灵魂[N];科技日报;2006年
7 夏明;美国轴承市场2011年将突破104亿美元[N];中国贸易报;2007年
8 淮北顺达商贸有限公司 赵艳军;R6-40NoF风机叶轮轴磨损的现场修复[N];中国建材报;2007年
9 记者 孙陈超 通讯员 翁均飞 张学敏;“申科”加盟中国核电战略阵营[N];绍兴日报;2007年
10 本报记者 张宁;戴姆平轴承:创新不是偶然[N];大连日报;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978