DH型压缩机组齿轮联抽器耦合轴承—转子系统的动力学研究

在文献〖５〗的基础上，对某实际的ＤＨ型压缩机齿轮联轴器耦合的齿轮轴和电机轴系统地动力学特性结果表明耦合系统的模态稳定性和不平稳应与用的单个齿轮轴计算所得的结果具有明显的差异。传统的计算方法会丢失部分重要的模态信息，并且相对应的复特征值的失稳围速产生较大的误并。在计算系统的不平稳响应时传统示安全。     

多平行齿轮转子系统的振动特性分析

多平行齿轮转子系统的振动特性对其总体性能有着重要的影响,分析了某三平行齿轮减速系统的固有频率、振型及强迫振动响应。结果表明,由于齿轮的啮合作用,各齿轮轴相互耦合,发生了弯扭耦合振动,派生出许多新的模态,各轴上的不平衡会引起整个系统的振动响应。     

转子的几何参数对某DH型压缩机组动力学特性的影响

给出了齿轮联轴器耦合转子-轴承系统的运动微分方程，并针对某国产DH型离心压缩机齿轮轴-齿轮联轴器-电机轴系统进行了动力学分析。数值结果表明，齿轮轴外伸端长度对轴承的负荷分配和系统的临界转速影响十分明显，而对系统的失稳转速则影响较小。当外伸端长度缩小为原长的一半时，DH型离心压缩机齿轮轴-齿轮联轴器-电机轴系统在轴承处的不平衡响应有增大的趋势。     

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。     

高速齿轮轴系统的动态特性分析

高速轴的固有特性和其质量不平衡响应严重影响高速齿轮箱的运行工况和使用寿命。针对高速齿轮轴建立了系统多分布质量模型,采用传递矩阵法,分析了轴系的固有频率及其不平衡响应,得到转子本身及转子支撑系统的固有特性以及轴系在相同位置、不同工况下的不平衡响应。通过分析各种情况下不平衡响应的特性,考察轴系上齿轮啮合点处的不平衡响应,进而反应齿轮啮合点处的工作情况,为高速齿轮箱的设计制造提供依据。     

轴裂纹故障对齿轮耦合系统固有特性的影响

利用SolidWorks软件建立了齿轮-轴系耦合系统的模型,将其导入ABAQUS软件进行模态分析,用Lanczos法提取系统前九阶固有频率和振型,预估结构的振动特性,对系统的动态响应分析提供了理论基础。在从动齿轮轴上定义crack seam,建立了带有裂纹轴的齿轮耦合系统的有限元模型,并分析了其固有振动特性。对比正常耦合系统,分析了裂纹对齿轮耦合系统的固有特性的影响。结果表明,齿轮轴出现裂纹后固有频率降低,对振型的影响也较大,为齿轮轴裂纹故障的监测和识别提供了一定的理论参考。     

燃气轮机齿轮耦合转子系统动力学特性分析

为了降低燃气轮机齿轮转子系统不平衡响应,采用了耦合转子动力学方法对系统进行分析评价,在考虑齿轮啮合及轴承动力特性系数的基础上,利用传递矩阵法分别建立了两单轴转子的弯曲振动分析模型,推导了人字齿轮耦合单元的传递矩阵,应用整体传递矩阵建立了人字齿轮转子系统的弯扭耦合振动分析模型,对某燃气轮机齿轮-转子-轴承系统进行了振动特性分析。通过数值计算与分析,获得单轴转子以及齿轮耦合转子的不平衡响应。研究结果表明,该齿轮耦合使转子系统不平衡响应增大,同时传动系统的工作转速远离临界转速,系统处于安全稳定状态。     

多平行轴齿轮耦合转子系统的振动响应

以一个两对斜齿轮耦合的三平行轴转子系统膨胀机子系统为研究对象,建立了斜齿轮啮合副动力学模型和转子系统有限元模型,考虑了齿轮啮合刚度、方位角、啮合角、螺旋角以及主动轴转动方向的影响,推导出齿轮啮合刚度矩阵。基于模态叠加法,对弯-扭耦合转子系统膨胀机子系统进行了固有特性分析和瞬态方式的不平衡响应分析,得到齿轮啮合前、后系统加载处的不平衡响应变化曲线。研究表明,齿轮间的耦合使系统之间的振动强烈,系统可能会在某个非固有频率处不平衡响应进行积累叠加,出现最大振动的现象,同时识别出共振峰的产生机理。齿轮耦合对转子系统动力学特性产生了很大的影响,使系统振型表现为耦合振型,必须以耦合的方式分析系统的振动特性,为防止系统发生大的振动提供依据,对齿轮系统的设计和故障分析具有指导意义。     

NX环境下齿轮轴的模态分析

针对齿轮轴的结构特点,运用有限元方法建立了齿轮轴的有限元模型,进行了模态分析,给出了齿轮轴的前10阶的固有频率和振型,并对频率和位移响应态进行了分析,指出位移变形最大发生部位,为齿轮轴的优化设计提出建议与改进措施。     

锥齿轮传动转子系统纵弯扭耦合振动的不平衡响应

研究了在外载荷作用下锥齿轮传动转子系统纵弯扭耦合振动的不平衡响应.建立了锥齿轮传动转子系统纵弯扭耦合振动的力学模型,通过作用在系统上不平衡量和不同外载荷,分析了由于纵弯扭耦合效应对不同转子之间不平衡响应的影响;讨论了外载荷的变化对不平衡响应的影响.结果表明外载荷会引起轴承特性的变化,从而影响系统的不平衡响应.     

Dynamic analysis of three-dimensional helical geared rotor system with geometric eccentricity

A dynamic model of a multi-shaft helical geared rotor system is presented. Rotating shafts of the system are modeled as Timoshenko beams. A general three-dimensional dynamic model of helical gear pairs with geometric eccentricity is developed for the gear mesh and bearing flexibility is included in the model as well. The transmission error and gear geometric eccentricity are simulated as excitations. Eigenvalue solution and the modal summation technique are used to predict the natural frequencies and forced responses of the system. Then two geared rotor system models are presented for validation of the gear dynamic model. It is demonstrated that the gear mesh model is effective for general geared rotor systems, spur and helical gears, one-stage and multi-stage systems. Finally, forced responses of an example system are analyzed to demonstrate the influences of the helical gear geometric eccentricity and the coupling between gear geometric eccentricity and rotor mass unbalance.     

单级齿轮系统的拍击振动模型

在考虑不平衡质量、主动轴转速波动和齿轮副齿侧间隙的情况下,建立了单级齿轮传动系统的拍击振动模型,模型具有3自由度,1个旋转和2个沿啮合线方向的平移。推导出了相邻两次碰撞之间的映射关系式。根据计算结果,系统的拍击振动周期与激励周期有关;在某一转速下,拍击周期等于激励周期,而在另一转速下,拍击周期是激励周期的两倍。系统处于拍击状态时,齿面碰撞和齿轮正常啮合交替出现。     

星型齿轮系统定常吸引子共存现象的研究

建立了星型齿轮系统的非线性动力学计算模型，并肜数值方法进行了求解，研究了4自由度有间隙的非线性星型齿轮系统稳态响应的定常吸引子共问题，分别对在3种参数情况下各自在不同的初值条件下得到的共存的简谐，非谐单周期，次谐波和准周期稳态响应做了比较，通过分析系统各齿轮副的动态啮合力，区分了在齿轮系统中因间隙而导致的齿轮副啮合过程中出现的无冲击状态，单边冲击状态，双边冲击状态，并分析了由于星轮载荷不均匀分布状态和均匀分布状态分别对应的系统稳态响应的共存现象。     

齿轮耦合的转子-轴承系统非线性动力特性的研究

在考虑齿轮时变啮合刚度、齿侧间隙、脱齿、挤齿及齿背接触 等因素的情况下,建立了齿轮耦合的转子—滑动轴承系统的多自由度动力学模型。用数值方 法研究了该系统的质量不平衡响应,结果发现,由于齿轮时变啮合刚度的影响,随着转速的 增加,系统动力学响应首先由周期运动向准周期运动变化,当转速超过某一值时,系统的响应将由准周期运动发展为混沌运动;由于混沌运动,转子将沿齿轮中心线方向产生很大的变 形,脱齿、齿背接触及挤齿现象也将发生,可能导致系统产生破坏。     

支承刚度对弧齿锥齿轮传动系统的振动特性影响分析

以一对典型的弧齿锥齿轮传动系统为研究对象，应用传递矩阵法计算系统的临界转速和不平衡响应。讨论了支承刚度对系统临界转速及不平衡响应等振动特性的影响，得出一些规律性结论，用以指导齿轮传动系统的设计。     

齿轮轴系参数匹配对系统不平衡响应的影响

研究了齿轮耦合轴系结构参数匹配对系统不平衡响应的影响.结果表明,齿轮耦合轴系的不平衡响应幅值的大小取决于系统转子之间的参数匹配,参数匹配得当,齿轮耦合将会对系统的不平衡响应起到很好的抑制作用,反之,将加剧系统的不平衡响应.     

DYNAMIC MODELLING OF BAR-GEAR MIXED MULTIBODY SYSTEMS USING A SPECIFIC FINITE ELEMENT METHOD

０ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＭａｎｙｍｏｄｅｌｓｆｏｒｔｈｅｇｅａｒｓｙｓｔｅｍｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｏｎｌｙｇｅａｒｓ,ｓｈａｆｔｓａｎｄｂｅａｒｉｎｇｓｈａｖｅｂｅｅｎｄｅｖｅｌｏｐｅｄｆｏｒｔｈｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎａｎｄｐｒｅｄｉｃａｔｉ...     

含间隙和时变啮合刚度的弧齿锥齿轮传动系统非线性振动特性研究

齿面侧隙和时变啮合刚度等因素的存在,将导致弧齿锥齿轮传动系统在工作过程中呈现典型的非线性特性;置于转子上的弧齿锥齿轮传动系统被等效处理为8自由度动力学模型,借助动态相对传动误差,使两轮转动自由度合并,建立了7自由度的非线性振动方程。采用A算符算法获得了不同工况下弧齿锥齿轮系统的扭转、横向及轴向的振动位移和速度,发现随着啮合频率的变化,系统经倍周期分岔进入混沌,而随着支承刚度的变化,系统经拟周期分岔进入混沌振动,在啮合频率的变化过程中,系统存在跳跃现象。     

碰摩转子弯扭摆耦合振动非线性动力学特性

为进一步提高旋转轴系的安全性,研究旋转轴系弯扭摆振动耦合振动问题.推导一般意义下,考虑陀螺力矩的单盘转子弯扭摆耦合振动非线性方程,基于该方程推出不平衡转子和碰摩转子的非线性弯扭摆耦合振动方程.应用数值方法研究碰摩转子弯扭摆耦合振动相应的复杂动力学行为,研究转子转速对碰摩转子弯扭摆耦合振动的分岔和混沌行为的影响,以及扭转振动和摆动振动对弯曲振动的影响.分析结果为转子的安全运行和弯扭摆耦合振动故障的判别提供了理论依据.