基于反共振不平衡转子-轴承系统的振动控制

基于反共振原理和弹性支撑法,研究了不平衡转子－轴承系统弹性振动控制方法。给出了不平衡转子－同承系统抑制轴承弹性振动的设计公式,并设计了一种弹性支承元件。对弹性支承进行了实验研究,结果表明弹性支承转子系统优于其它支承形式的转子系统。     

采用虚设振幅逆解法估算弹性阻尼支承最佳参数

施加于转子－轴承系统的弹性阻尼支承，在设计参数选择合理的情况下可以明显改善系统的固有或强迫振动响应特性。本文采用虚设振幅逆解法计算弹性阻尼支承最佳参数。该方法既具有理论上的合理性，又便于工程设计采用，特别适用于结构复杂的系统设计。文中就单质量转子系统采用该方法估算最佳支承参数以控制系统不平衡响应进行了计算和分析。结果表明，按照虚设振幅逆解法所设计的弹性阻尼支承，在参数匹配得当时，对于改善系统的制振性和减小传递力是极为有效的。     

发动机转子-滚动轴承系统的振动性能研究

针对发动机转子 滚动轴承系统建立了有限元模型,将弹性轴段、刚性圆盘和弹性支承的动力方程集结后得到系统振动方程,分析计算了支承刚度对系统固有频率的影响。将转子不平衡惯性力和轴承支反力作为激励,求解了系统的稳定响应,得出了合理设计支承刚度和阻尼,可以改善转子系统的振动特性的结论。通过转子系统模拟实验,对该结论进行了验证。     

消除滚动轴承非线性振动的理论与方法

根据对转子最大振幅和轴承最大动压力的计算，并着重分析了支承分析了支承硬度和非线性指数对滚动轴承非线性振动的影响，同时，还研究了滚动轴承支承的特性，由此得出采用弹性支承能消除滚动承非线性振动的结论。     

利用弹性支承改善滚动轴承的振动特性

本文研究了弹性支承滚动轴承系统的非线性振动问题，着重分析了利用弹性支承改善滚动轴承振动特性的原理和方法。首先建立了弹性支承滚动轴承的力学模型；然后，根据这一模型对系统进行了振动计算；通过对所得到的最大振幅及轴承动压力的分析，得出了弹性支承可以减小滚动轴承非线性振动的结论；最后，对弹性支承的一个应用实例作了简要说明。     

基于弹性支承的磁悬浮轴承转子系统振动控制

为寻找抑制磁悬浮轴承转子系统振动的有效方法,基于有限元分析软件ANSYS对转子系统附加外弹性支承前后的动态特性进行仿真对比分析,同时搭建磁悬浮轴承转子试验台进行试验验证。仿真及试验均表明,通过引入合适的外弹性支承结构,可以有效抑制系统振幅。     

轴承载荷对转子系统各支承的耦合振动分析

以多支承转子 轴承 弹性基础系统为研究对象,对多支承转子系统某支承处轴承载荷变化引起不同支承点处轴及轴承的耦合振动响应进行了研究。首先,建立了多支承转子系统支承间的耦合振动模型,并进行了仿真和试验,耦合振动模型考虑了每个支承处的油膜耦合效应,通过轴承载荷敏感度矩阵得到各支承耦合力;然后,利用龙格库塔法对油膜刚度为定刚度和动刚度两种情况下的转子系统进行了数值分析及仿真;最后,在8支承转子试验台上进行试验,采取改变某一支承处的位移来得到轴承载荷的变化,并提取各支承处的振动信号。结果表明,轴承位置在稳态和瞬态两种情况下改变时振动响应明显不同,油膜刚度为动刚度的分析结果更为合理。     

弹性支承干摩擦阻尼器减振实验研究

建立了弹性支承干摩擦阻尼器实验装置,验证了弹支干摩擦阻尼器的可行性和有效性。干摩擦阻尼器由弹性支承、两个摩片、弹簧以及固定支承组成。摩片之一固定在弹性支承的一端,另一摩片置于固定支承,通过弹簧压紧。摩片之间通过弹簧提供压紧力保持接触。弹性支承内有一轴承,支持转子的一端。干摩擦阻尼器工作方式如下,如果转子不振动,弹性支承静止,所以摩片之间没有相对位移,也就不产生摩擦;如果转子振动,弹性支承端面的摩片与固定支座上的摩片之间产生相对位移,这样两摩片之间的摩擦将为转子系统提供阻尼。实验结果证明干摩擦阻尼器可以明显地降低通过临界转速时的转子振动,它是一种用于转子系统的新型的有前途的阻尼器。     

纺织机械变质量转子的振动机理分析

研究了纺织机械变质量转子系统的振动问题．首先建立了弹性支承变质量转子系统的力学模型和运动微分方程；然后，采用Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ方法求解了多种参数下的自由振动和强迫振动．分析结果表明：变质量转子的自田振动是由转子质量大小变化引起的；强迫振动是由转子质量分布变化引起的；自由振动振幅随时间作单调变化；强迫振动振幅随时间作周期变化；弹性支承的弹性阻尼作用可以有效地抑制上述振动。     

整体式挤压油膜阻尼器减振双盘悬臂转子系统研究

针对双盘悬臂转子系统过临界不平衡振动过大的问题,设计了一种整体式挤压油膜阻尼器(ISFD),并为ISFD设计了相应的轴承座及供油油路。搭建了双盘悬臂转子实验台,并运用有限元分析得到了该转子系统的一阶模态参数及二阶模态参数;通过有限元仿真技术计算得到了ISFD的静刚度大小,并将计算得到的一阶模态刚度与设计的弹性支承刚度大小进行了对比,验证了ISFD可以调节转子系统一阶模态参数;通过实验对比分析了弹性支承对转子系统振动的影响,及进油方式对ISFD减振效果的影响。研究结果表明:本文设计的ISFD弹性支承可以有效抑制转子系统过临界振动,并且齿轮泵供油方式的ISFD阻尼系数大于浸油润滑的ISFD阻尼系数。     

主动弹支干摩擦阻尼器控制转子突加不平衡响应的研究

建立了弹支干摩擦阻尼器——转子系统突加不平衡响应的计算模型,理论分析和实验验证了转子系统突加不平衡响应特性。结果表明,主动弹支干摩擦阻尼器能够有效控制转子系统突加不平衡的振动响应;并且,当动、静摩擦片之间压紧力增大时,将随之使振动幅值减小、瞬态过程缩短。实验与理论分析结果吻合较好。     

缠绕式提升系统弹性承接装置的缓冲动力分析

采用波动理论研究了缠绕式提升系统弹性承接装置的缓冲动力问题,推导出了钢丝绳张力及弹性承接装置的弹力表达式。采用波动理论及有关文献的理论对工程实例进行了计算对比,分析了钢丝绳的伸长对张力及弹力的影响,为缠绕式提升系统弹性承接装置的缓冲设计提供了理论依据。     

控制器参数对磁浮轴承系统控制特性的影响研究

在刚性非线性单自由度磁浮轴承转子系统动力学模型的基础上,考虑到PID控制策略的简便、易实现、实用、技术成熟等优点,采用M atlab对一实际磁浮轴承转子系统实现了PID控制仿真,得到了系统在某些参数域中的动态性能曲线。结果表明:控制器的参数对磁浮轴承转子系统控制性能有重要的影响,为更好实现磁浮轴承转子系统的稳定控制提供理论参考。     

电磁力参数快速寻优的转子多频振动抑制研究

针对转子-轴承系统中的转子多频振动问题,以转子-轴承-电磁作动器系统为研究对象,建立装有电磁作动器的转子系统动力学模型,提出了一种基于电磁力参数快速寻优的转子系统多频振动主动抑制方法。采用变步长寻优策略,快速获取电磁作动器的电流最佳参数,通过向转子施加具有多个频率成分的旋转电磁力来抑制转子的多频振动。实验结果表明,快速寻优策略比整周寻优用时短,能够实现转子系统多个频率振动成分的主动抑制。     

转子-机匣系统振动特性研究

采用传递矩阵法计算转子－机匣系统的临界转速、不平衡响应及初始弯曲响应，计算转子－机匣系统临界转速及稳态响应时的位能与位能分配，提出了借助转子－机匣的位能分配判断各阶临界转速的分析方法，并研究了机匣对系统振动特性的影响。     

强化抛光振动台固频调谐的变刚度调节装置设计

在弹性支承梁变刚度调谐固频可行性的理论分析基础上，确立了由电动激振方式的振动系统和阿基米德螺线盘(阿线盘)传动组成的变刚度调节装置的总体设计方案，并对阿线盘、移动支座下端爪齿、传动受力情况等的设计要点进行了分析与计算。装置运行表明，这种装置以调节弹性支承梁刚度方式调谐振动系统固频效果显著，该装置设计具有实用价值。     

Improvement of the vibration performance of rod-fastened rotor by multioptimization on the distribution of original bending and unbalance

Manufacturing errors of disks, namely, parallelism error and mass imbalance, cause complex bending and unbalance of rod-fastened rotor (RFR) after assembly, which act as original excitations and increase vibration. A method was introduced in this study to improve the vibration performance of an RFR. The method optimized the distribution of bending and unbalance and offered an improved assembly scheme. As a basic step, the quantitative relation of RFR bending and assembly angles of disks with parallelism errors was established. On this basis, dimensionless bending was proposed to evaluate the integral bending of an RFR. With respect to the unbalance of the RFR, the balance principle of rigid rotor was applied, that is, small equivalent reaction forces were considered better. The dynamic model of an RFR supported by elliptic bearings was established by using finite element method. Optimizations on the bending and unbalance were then performed individually, and related vibration responses of the RFR system were investigated. Results of single optimization on bending and unbalance proved the effectiveness in reducing the vibration responses of the RFR system. Moreover, results revealed that the bending and unbalance induced mainly the vibration of first order, which explained the difficulty to distinguish each other in actual balance of an RFR. Finally, the multioptimization on the bending and unbalance was performed, which greatly decreased the vibration responses of the RFR system. Optimizations on bending and unbalance in this study were independent with supporting conditions, which gave them a better application and provided a new way to improve the dynamic performance before assembly.

     

重力引起的3自由度气浮台各类不平衡力矩关系及影响

为了提高3自由度气浮台的仿真精度,减小重力引起不平衡力矩的影响,提出气浮台弹性不平衡力矩的计算及补偿方法。建立气浮台重力引起的静态、弹性、重力梯度和总不平衡力矩的计算模型,分析重力引起的各类不平衡力矩关系及影响。通过对比发现气浮台质心位置相对回转中心较远时,静态不平衡力矩起主要作用。随着质心位置接近回转中心,弹性不平衡力矩逐渐成为影响气浮台平衡的主要因素,此时质心位置与回转中心距离的减小已不起作用,说明弹性不平衡力矩是制约气浮台精度提高的主要因素。提出静态不平衡力矩与弹性不平衡力矩相互补偿的原理,给出自动调平衡系统补偿算法。试验结果表明采用补偿方法是减小气浮台不平衡力矩的有效措施。     

基于正交刨切实验的微凸体油膜弹性支承效应研究

为验证微凸体油膜弹性支承效应,采用涂油润滑刨切正交实验方法对3种钢板进行了刨切实验;通过测量刨切切屑直径以及采用相应的直观分析和方差分析方法,对比了各种实验条件对切屑曲率的影响.结果表明:润滑是影响切屑曲率的最重要因素,因而验证了微凸体油膜弹性支承效应;润滑油的油膜弹性支承效应越突出,其抗磨降噪功能也就越强,因此选配合适的润滑油是有效控制摩擦自激振动与噪声最经济实用的好方法.     

大型立式泵机组电机两种推力轴承比较

介绍了大型立式泵机组电机刚性支撑和弹性支撑两种滑动推力轴承的结构,比较分析了两种推力轴承的性能。结果表明,弹性支撑推力轴承具有推力瓦间受力均匀、瓦面受力均匀、抗冲击性能好、安装维修简便等优点,可以推广应用。