泵转子的临界转速传递矩阵法计算

一、前言 多年来泵转子的临界转速计算均采用“重量弹性线”的作图法,在大多数涉及离心泵和轴流泵设计的书籍中,也都是介绍这种作图方法计算泵转子的临界转速。 这种作图方法主要是引用 R.Cramenl的多圆盘轴一阶临界转速计算公式:     

铁路机车牵引电机临界转速和不平衡响应分析

轴的抗弯刚度是影响转子动力学特性的重要因素,转子圆盘厚度对抗弯刚度影响较大。应用有限元软件Ansys建立某铁路机车牵引电机转子系统的一维和三维模型。分析圆盘厚度对临界转速的影响,随着圆盘厚度减少和圆盘质量集中,第一阶临界转速线性减小,且当圆盘质量集中到非常薄的圆盘上时,三维模型计算的临界转速趋近于一维梁单元集中质量法计算的结果,在此基础上讨论一维模型的适用范围。并进行三维模型不平衡响应分析,讨论不同圆盘厚度、不平衡质量、阻尼比对不平衡响应的影响。     

转子系统临界转速和振型的ANSYS分析

以某四圆盘转子系统为例,较为系统的讨论了转子临界转速和振型的ANSYS分析方法,分别用传递矩阵法和ANSYS软件分析计算其临界转速和振型,两者的结果基本一致,说明本文建立的四圆盘转子系统的ANSYS分析模型及其分析方法是正确的。与转子系统动态特性分析的传递矩阵法相比较,转子系统的临界转速和振型的ANSYS分析省去了大量编写程序的工作,提高了分析效率。     

转子系统动力学分析软件设计

研究基于Riccati变换的整体传递矩阵法进行某压缩机多转子系统稳态不平衡响应计算。结合转子系统动力特性计算方法,开发出分析多转子系统动力特性的通用计算程序。以一些转子系统为对象分析了转子系统的临界转速和相应的振型、应变能,并绘出系统临界转速图谱以及转子系统的稳态不平衡响应。分析结果表明,自主开发的转子系统动力学分析软件运行稳定,操作简单,结果可靠。可以运用其对转子系统进行动力学特性的分析。     

基于ANSYS旋转机械模块的转子动力特性分析

利用ANSYS中的旋转结构分析模块对转子系统进行动力特性分析,特别是对不同结构的转子进行了临界转速的计算。在某种程度上,转子系统受到的激励载荷与转子系统的特性都与转速相关,因此确定转子的临界转速就显得十分重要。利用梁单元和弹簧单元建立了转子有限元模型,通过临界转速图谱法和同步响应法确定了转子的临界转速。     

基于变截面多轴段双刚度转子第二类临界转速与试验

基于单截面双刚度转子动力学分析原理与局限,针对变截面多轴段双刚度转子提出一种可行的双向刚度差异系数的计算方法,同时考虑因滚动轴承在高转速、低负载、大粘度情况下接触刚度与油膜刚度相当而导致随转子转速增大其综合径向支承刚度下降对转子临界转速的影响,采用集中质量法将变截面多轴段双刚度转子简化为多圆盘转子系统进行动力学分析,求出其第二类临界转速,并与某型高速齿轮箱的双刚度行星架振动测试结果对比分析,得到了较好的验证,具有一定的工程使用意义。     

高速电主轴临界转速及其影响

基于对临界转速的传递矩阵法和有限元法理论分析,建立了高速电主轴转子轴承系统计算模型。分别利用数值仿真软件编程计算和试验测量获得系统的临界转速值。结果表明该建模合理,理论计算结果准确性较高,计算可靠。通过对弹性支承、圆盘的回转效应及阻尼等影响临界转速的因素分析,为电主轴设计提供依据。     

离心多级泵转子临界转速的计算

对锅炉给水泵(离心式多级泵)转子的干临界和湿临界转速进行了计算.计算中考虑了两端滑动轴承及诸密封环动力特性的影响.在对密封环动力特性计算分析的基础上给出了改进设计后的临界转速计算结果.     

基于传递矩阵法的电主轴动力学特性分析

研究了电主轴主要的结构参数对电主轴动力学特性的影响。运用传递矩阵法,考虑了陀螺力矩、剪切、变截面等影响因素,建立了电主轴"转子—轴承"系统的多圆盘转子动力学模型,编程并计算了电主轴的前三阶临界转速、振型等动力学特性参数,分析了电主轴轴承轴向预紧力、支承跨距及前、后端悬伸量的变化对电主轴"转子—轴承"系统临界转速的影响和变化规律。结果表明:支承跨距和悬伸量在一定范围内对临界转速有显著的影响,通过研究为电主轴的结构设计和性能优化提供依据和指导。     

滚珠自动控制转子不平衡响应的动力学机理

通过理论分析和数值计算,研究在Jeffcott转子的圆盘里加入单、双滚珠的转子系统的周期解及其稳定性。研究表明,转子在临界转速以下运行时,单、双滚珠均使转子的静不平衡振动加剧,平衡恶化;而在临界转速以上运行时,特定参数的单滚珠能使转子自动达到静平衡,而参数设计合理的双滚珠始终能使转子达到自动静平衡,能有效地消除不平衡振动。另外,由于滚珠运动的影响,在转速刚过临界转速附近,系统发生自激振动。     

分叉式畸形结构转子系统临界转速的计算方法

针对具有分叉式畸形结构及特殊的支承形式转子系统 ,建立临界转速计算模型 ,提出分别从转子两端向中间分叉处结合部位进行矩阵传递、而在结合处求解动力方程的思路。为分叉式畸形结构转子系统临界转速的计算提供了一种方便的计算方法     

变频电机转子临界转速有限元计算

采用有限元法对某变频电机转子进行了模态分析,计算得到了转子的临界转速、固有频率和振型.通过临界转速和振型图分析了转子的振动特性.计算结果表明,转子的设计具有良好的结构刚度,转子系统临界转速安全系数合理.最后对比了有限元法和传递矩阵法的临界转速计算结果,证实了有限元法的准确性.     

滚动轴承径向刚度在转子临界转速计算中的应用北大核心

以某双吸泵转子临界转速的计算为例,先通过计算滚动轴承的径向刚度,再利用弹簧单元模拟轴承径向刚度,建立有限元模型,求解转子临界转速;同时还实测了转子的临界转速,通过计算结果和实测值的对比表明,该方法能够较为准确地计算出转子的临界转速,特别是一阶临界转速,具有重要的实际应用价值。     

弹性支承的悬臂转子临界转速计算分析

临界转速是各类高速旋转机械一个重要参数,以弹性支承的悬臂转子为研究对象,分别采用传统公式法和基于有限元ANSYS软件对其求临界转速,再利用转子动力学专业软件SAMCEF进行分析该转子的临界转速,把三种方法求得的数值进行分析比较,结果表明转子动力学专业软件SAMCEF对转子临界转速的计算准确性更高,计算更为方便,为工程实践计算转子临界转速提供了很好的工具。     

空冷135 MW汽轮发电机转子横振特性研究

首先应用动力特性计算程序对某大型空冷汽轮发电机转子进行临界转速计算，以考核其是否达到国标规定的设计要求。然后应用模态试验技术对转子一轴承系统进行模态分析，以验证计算的正确性，最后通过测量获得转子的实际临界转速，全面获得该空冷汽轮发电机转子的横振特性资料。     

转子轴承系统高阶临界转速的识别

临界转速是离心压缩机转子系统的主要动力参数之一。随着转子系统工作转速的不断提高,现在已经面临超二阶或更高阶临界转速的问题,因此对于高阶临界转速的识别就变得非常重要。应用谐波小波对转子系统试车振动信号进行分析,对转子高阶临界转速进行了分辨识别,结果令人满意。     

高速长轴转子振动的模态分析

在调试高速实验台时发现:当转子达到第一阶临界转速时出现振动过大导致转速升不上去等问题。经过查阅国内外相关文献,提出了基于ANSYS有限元法和实验法的减少异常振动的思路和方案。首先利用ANSYS软件对实验台转子建模,获得在偏心不同情况下的一、二、三阶模态;再对实验台调试、振动测试,得到实验台转子在偏心、一阶临界转速和10000r/min三种不同工况下振动幅值和频谱。经过两种方法比较分析得出:出现实验台过临界转速时转子振幅激增、过临界转速后振幅滞留和转子降速过临界转速时临界转速值偏移这三大问题的主要原因是转子上的圆盘偏心过大所引起的,解决了在实验台转子试验时会因振动过大可能会对学生带来的安全问题。     

某型高速电机转子动力学分析

为了避免电机转子的额定转速与转子系统的临界转速相接近而发生共振,应用有限元法,编写Ansys软件的APDL语言,对转子系统进行模态、Campbell图及不平衡响应计算。分别得到转子系统的前四阶模态振型和前两阶临界转速,利用不平衡响应法计算的临界转速与Campbell图法对比验证计算的正确性,并得到各结构位置处的稳态响应。研究结果表明,该转子额定转速避开了转子的临界转速,转子设计合理。     

汽轮机转子临界转速的可靠性计算仿真

转子的临界转速可靠性分析对实际工程具有重要意义,文中针对某型号的汽轮机转子进行临界转速分析。对转子的轴段进行有限元网格划分后,利用DYNROT软件计算转子的各阶临界转速。在假定转子轴承支承刚度不确定,而是按照正态分布的前提下,利用转子频率可靠性理论,进一步计算了转子临界转速的可靠度。     

高炉煤气余压透平膨胀机转子动力特性

针对TRT转子振动过高及机组运行效率低等问题,开展TRT转子动力特性的研究。采用三维软件UG进行了转子的几何建模,导入Ansys Workbench中建立了有限元分析模型,对转子动力特性-模态、临界转速和稳态不平衡响应进行了计算与分析,在此基础上用有限元模型分析了不同支承刚度和不同支承位置对转子动力特性的影响规律,并在高速转子试验台上进行了试验。研究表明,计算与试验结果相差3%以内,有限元分析结果能真实反映出转子的动力特性。支承刚度与支承位置均对转子的第1、2阶临界转速有明显影响。不平衡响应中1阶最敏感的为二级叶片位置,2阶最敏感的为头部(联轴器)位置。为其他同类型转子的动力特性计算与分析提供了参考。