轴流式机组轴系临界转速分析及优化

水轮发电机组轴系的动力特性和稳定性关系到机组的安全稳定运行。为研究某大型立式轴流式机组轴系的自振特性,防止轴系因振动而损坏,采用转子动力学计算方法,建立了轴系的三维有限元模型,计算分析了机组轴系的临界转速特性。计算结果表明,因原有轴系刚度不足,导致一阶临界转速小于机组飞逸转速,轴系有可能出现共振,需对轴系进行优化。针对此情况提出提高轴系材料刚度和增加下导轴承两种优化方案。有限元计算表明,提高轴系材料刚度后机组一阶临界转速依然小于飞逸转速,不满足刚性转子的要求;而增加下导轴承可大幅提高一阶临界转速,对提升轴系运行稳定性有明显效果。     

基于Romax的高速齿轮转子临界转速的计算与分析

高速齿轮转子应用广泛,其动态特性影响着齿轮箱的运转稳定性和可靠性。通过Romax软件,对两种振动异常的高速齿轮转子进行动态分析,得到了两种转子的各阶固有频率,以及轴承支撑参数对各阶固有频率的影响。发现改进前两高速齿轮转子的运行转速接近1阶临界转速,同时在Romax中对轴系结构进行改进,使其工作转速远离临界转速;改进后试验表明,两转子各振动指标正常,齿轮箱运转良好;为高速齿轮转子的临界转速计算提供了一种精确有效的方法。     

基于I-DEAS的轴系临界转速有限元分析

风机轴的设计，除必须进行强度计算外，还需要确定轴的临界转速[1-2]，以避免轴系共振。本文通过一简单算例，即采用I-DEAS软件中梁单元模拟和三维实体单元模拟分别计算轴系临界转速[3-4]。通过对计算值与实测值进行比较分析后发现，采用I-DEAS软件中梁单元模拟和实体单元模拟计算轴系临界转速，均能满足工程精度需要，但实体单元模拟计算轴系临界转速的准确性更高。     

小功率汽轮机轴系临界转速计算及其特性分析

本文应用ｐｒｏｈｌ法在微机上实现了小功率汽轮机轴系多阶临界转速计算，并对质点数、联轴器类型、刚性以及叶轮刚度对临界转速的影响作了定量分析，这对小功率汽轮机轴系的设计具有很大的实际意义。     

600MW亚临界机组轴系与单个转子临界转速的关系

对多转子组合系统与原各转子频率间的关系进行了理论推导。总结了国产600MW亚临界机组轴系各阶临界转速及其振型与单个转子临界转速间的关系,为轴系的设计和机组现场动平衡提供了理论依据。     

变工况下高速滚动轴承涡动的防治对策

通过对某一高速试验装置调试过程中的振动测试分析,找出引起轴承外壳在某一频率时发生涡动的原因。并通过调整轴向预紧力和轴承外圈加“Ｏ”型橡胶阻尼圈的方法得到了满意的结果。     

高速转子临界转速计算及支承结构的优化设计

基于有限元法,用MATLAB计算程序,对已初步设计的高速转子进行临界转速校核;并对转子系统临界转速进行拓展研究,得出了一定范围内转子临界转速随着轴承刚度的增加而变大的规律;通过该规律对高速转子的支承结构进一步优化,使得该支承系统条件下,高速转子的额定转速低于一阶临界转速,能够稳定运行。     

代替质体法求解旋转轴系的临界转速

机械传动轴系的设计,除应满足其足够的强度和刚度要求外,对于轴系在旋转过程中产生的振动也应予以足够的重视。特别是对于那些转速较高的转轴,因为安装在其上的回转零件,如齿轮、皮带轮、凸轮等,由于设计和制造等因素的影响,难以避免其重心的偏移。在高速旋转时,其质量的偏心,将产生离心惯性力,这种周期性的载荷势必引起转轴的横向弯曲振动,特别是在某个或某几个特定的转速下运转时,振幅会显著增大,引发共振,严重时会使轴系甚至整台机器破坏。但当转速在这些特定范围之外时,运转又趋于平稳,这些引起共振的相应转速称为临界转速。计算轴系临界转速的目的就是要使轴系的工作转速不与其临界转速重合或相接近,以避免共振现象的发生。     

小功率汽轮机轴系临界转速计算及其特性分析

应用ｐｒｏｈｌ法在微机上解决了以下问题：（１）计算小功率汽轮机轴系临界转速及相应振型；自动进行数据准备，自动绘制主振型曲线，且考虑了叶轮刚度故计算精度较高。（２）定量分析联轴器类型及其刚性和叶轮刚度对临界转速的影响     

涡轮分子泵轴系结构的临界转速计算分析

由于涡轮分子泵是高速旋转,所以对于涡轮分子泵轴系结构的临界转速计算就显得格外重要.论述了用传递矩阵法计算涡轮分子泵轴系结构临界转速的方法,同时运用有限元软件Solidworks Simulation来验证传递矩阵法的计算结果.由于所研究的涡轮分子泵最高转速约27 000 rpm,换算为频率为450 Hz,所以后3种模式频率值都远超出了涡轮分子泵的工作范围.传递矩阵法是计算轴系结构临界转速的经典方法之一,而采用有限元软件来计算相对则更加简便、精确.     

涡轮分子泵动叶片对轴系临界转速的影响

涡轮分子泵轴系临界转速是泵设计过程中的重要参数,当轴系在其临界转速或附近运转时,产生的剧烈振动会严重影响轴系的稳定性。为了探究动叶片对临界转速的影响,在对泵的转子系统进行简化的前提下,利用传递矩阵法计算了轴系临界转速并在此基础上借助有限元软件Solidworks Simulation对动叶片的共振频率进行了研究,有限元分析结果说明单个动叶片的共振频率远高于轴系临界转速;动叶片组在分析中可以简化为远程质量且将大幅度降低轴系临界转速,因此计算时必须将动叶片组包含在内。     

高速齿轮动态传动误差的希尔伯特-黄变换分析

高速齿轮传动误差测量与分析是一个急需解决的难题。通过构建动态传动误差测量系统,测得高速齿轮动态传动误差曲线,并将希尔伯特-黄变换(HHT)应用于高速齿轮动态传动误差信号分析,自适应得到高速齿轮动态传动误差信号不同频率成分的固有模态函数,分离出轴频分量和齿频分量,获得动态传动误差希尔伯特谱。为了验证HHT的可行性与正确性,利用快速傅立叶变换(FFT)对相同的传动误差信号进行频谱分析。结果表明:HHT在高速齿轮动态传动误差信号的分频、滤波方面都具有优越性;相比FFT,希尔伯特-黄变换能够很好的提取信号的高频特征,将传动误差信号各成分分离,分析结果更加精确。     

高速电主轴系统固有频率与临界转速分析

利用有限元的方法对主轴系统进行划分,求解主轴系统的单元质量矩阵与刚度矩阵,通过矩阵迭代法处理系统质量矩阵与系统刚度矩阵。利用Matlab求解轴系振动微分方程,得出主轴系统的固有频率与临界转速,并实例分析了某类主轴系统的固有频率和临界转速。     

专家系统在齿轮减速器轴系统设计中的应用

This paper proposes a design concept and an organization structure of espert system for machine dsign.The technique of expert system is integrated with that of CAD and machine learning.According to the features of design problem,the design state space is divided into layers,so that a complex problem can be resolved into a series of simple problems.Three methods of knowledge representation,rule,frame,and rule/frame,are used in system.Rules and frames are controlled by files,so that the system can efficiently undertake inference and justification with knowledge base.An effcetive control strategy is suggested for solving the problem.The inference can do the commonly used pattern recognition and matching.A rough set is used as a machine learningtechnique in task of knowledge adquisition for expert systems.The CAD part of the system can do selection of bearing dimensions and strength calculation of shaft.Besides,the system has friendly man-machine interactive environment,explanation function,learning function,knowledge base maintenance system and graphic base.     

磁流变阻尼器控制齿轮箱轴系振动研究

针对齿轮传动的振动噪声问题,搭建齿轮转动轴系实验台,并将一种剪切式磁流变阻尼器引入齿轮平行轴系,研究磁流变阻尼器对齿轮传动轴系振动的控制规律。采用加速度传感器,从齿轮箱体振动的角度研究磁流变阻尼器对齿轮传动轴系振动的影响,发现磁流变阻尼器可以抑制有效箱体振动,且降幅随阻尼器工作电流增加而升高,竖直方向降幅可达30%,水平方向降幅可达40%;通过分析其时、频域波形可以发现,磁流变阻尼器可以降低0~4 000 Hz各频率成分振动,尤其是降低1 000Hz以下振动成分幅值60%左右,降低3 000Hz左右振动成分幅值80%左右。应用磁流变阻尼器可以通过监测齿轮箱体振动情况,适时改变阻尼器电流来适应齿轮箱不同工况,保证箱体及传动轴振动保持在较低水平。     

专家系统在齿轮减速器轴系设计中的应用

1IntroductionInrecentyears,themainfunctionsofCADarenu-mericalcalculations,dataretrievalandcomputergraphics.Thereis,however,somekindofworkstilltobedonebydesignerhimself,suchasorganizingdesigninformation,in-troducingcreativity,intelligenceandexperience,andc…     

高速电主轴中的离心现象及其影响

对高速电主轴内的离心现象进行了分类,归纳出了离心力的三种表现形式及其对主轴动态、热态特性的影响,指出离心力影响的广泛性和严重性,它不仅是影响主轴动态特性的关键因素,而且能加剧轴承发热;同时指出了旋转部件因离心膨胀而可能带来的其他影响,从离心膨胀这一角度出发,为今后主轴动力学和热力学的研究提出了相关建议。     

人字齿轮功率二分支传动系统模态跃迁现象

模态跃迁会导致人字齿轮功率二分支传动系统的动力学特性剧烈变化,因此,在该类系统的动态设计过程中,必须对模态跃迁现象进行分析。建立了人字齿轮功率二分支传动系统扭转振动模型和扭转自由振动微分方程,通过分析计算系统扭转振动固有频率和模态振型,将人字齿轮功率二分支传动系统扭转振动模式归纳为耦合振动模式和分支齿轮振动模式两类模态振型。在此基础上,研究了人字齿轮功率二分支传动系统扭转振动的模态跃迁现象,确定了系统扭转振动固有频率轨迹发生模态跃迁现象的准则:对于耦合振动模式和分支齿轮振动模式,不同类型模态振型之间不会发生模态跃迁,同类型的模态振型之间将会发生模态跃迁。最后,通过实例计算验证了所提出模态跃迁准则的准确性。     

考虑运动误差的数控插齿机插齿啮合分析

以多体系统理论为基础，根据数控插齿机运动的实际情况，在考虑了由于制造、安装、运动控制不精确以及其它原因引起的初始位置误差等因素后，对数控插齿机的插齿啮合进行了分析，推导出包含误差在内的工件齿面方程，为数控插齿机进行实时测量与补偿和进一步研究误差因素对齿轮加工的影响提供了一种较好的误差分析方法。