碰摩转子弯扭耦合振动特性分析

在给出单盘转子弯扭耦合振动的一般理论模型后 ,对碰摩转子的弯扭耦合振动动力特性进行了理论分析。在给出几个基本概念和碰摩转子弯扭耦合振动的激振力形式、刚度与阻尼的变化后 ,建立了碰摩转子的非线性弯扭耦合振动微分方程。然后对弯扭耦合振动转子的碰摩特性进行了数值分析 ,得出了若干结论 ,找出了扭转对弯曲的影响特征。     

齿轮传动转子系统弯扭耦合振动研究

为分析齿轮传动复杂轴系的振动问题,根据有限元法和拉格朗日法,考虑陀螺效应、油膜支承等因素,得到了转子-轴承系统的弯扭耦合振动模型;在此基础上,根据齿轮副运动过程中啮合刚度和啮合阻尼的变化,得到了齿轮副系统的弯扭耦合振动模型。然后,根据齿轮副的实际排列方式,引入方位角,使得转子模型与齿轮副模型坐标统一化,并将其耦合到一起,得到了更加接近实际的齿轮转子模型,并且计算了其临界转速和振型。研究结果表明,耦合后转子的临界转速低于单转子的临界转速,齿轮传动对转子轴系振动有着明显影响。     

齿轮轴系弯扭耦合振动理论的统一

在研究齿轮轴系的弯扭耦合振动时,有两种常用的耦合模型,即力耦合模型和几何耦合模型。本文证明,这两种耦合模型以及基于这两种耦合模型构建的齿轮轴系弯扭耦合振动方程可以被统一到一个统一的模式中;几何耦合模型是力耦合模型的特例,几何耦合模型及基于几何耦合模型的齿轮轴系弯扭耦合振动方程可分别从力耦合模型及基于力耦合模型的齿轮轴系弯扭耦合振动方程中导出,从而大大方便和简化了用几何耦合模型构建齿轮耦合轴系弯扭耦合振动方程的过程。对这两种耦合模型进行的数值计算与分析表明,在进行齿轮耦合轴系转子动力学研究时,几何耦合模型和力耦合模型具有相同的效果,而且力耦合模型中齿轮啮合刚度的取值对计算结果几乎没有影响。     

Jeffcott裂纹转子弯扭耦合振动特性分析

以重力决定的开闭裂纹模型为研究对象，导出了固定坐标系下该模型的刚度扭阵，建立了裂纹转子弯扭耦合振动微分方程，并对转子裂纹的升速瞬态响应和影响因素进行了计算机仿真研究。结果表明：升速过程中，弯振存在1／3阶和1／2阶亚谐共振现象，扭振出现1／2阶亚谐共振；在弯扭左耦合区，出现弯扭耦合共振；在亚临界转速区，存在1X，2X和3X等倍频分量的弯振和扭振；影响弯扭耦合振动特性的因素很多，包括裂纹刚度、裂纹夹角、质量偏心和阻尼等。     

多转子系统弯、扭耦合作用时临界转速的研究

导出了轴的弯、扭耦合传递矩阵和轴间的弯、扭耦合矩阵。在文［１］的基础上编制了多转子弯、扭耦合临界转速的通用程序。采用等效刚度、等效阻尼方法编制了多转子弯、扭耦合稳态不平衡响应的通用程序；研究了扭振、畸形结构、油膜刚度、油膜阻尼等因素对临界转速的影响；并对某型发动机转子进行了计算和分析     

转子/机匣碰摩引起的转子弯扭耦合振动

以航空发动机为研究背景,针对其转子/机匣间隙小,转速控制存在延迟,碰摩故障发生可能导致的发动机转子弯扭耦合振动的特征,建立了计及陀螺力矩的弹性支承-柔性转子-弹性静子系统的碰摩故障模型,模型中考虑了有延迟的转速控制力矩。采用延迟微分方程的数值积分方法对方程进行了数值分析。分析结果表明:碰摩作用发生时,剧烈的碰摩会导致转子的反进动,而碰摩与转速控制力矩的延迟共同作用会导致转子的扭转振动加剧,甚至可能发生扭振失稳。应当在发动机控制系统的设计中充分考虑这种转子动力学影响。同时,发动机扭振信号也可以作为转子/机匣发生碰摩的重要诊断信息之一。     

转子弯扭耦合振动非线性动力学特性研究

对Jeffcott转子的非线性弯扭耦合振动微分方程进行了理论分析，得出了在弯扭组合共振区内弯曲振动和扭转振动的频率特征，利用数值方法对转子系统在较宽的参数域内进行分岔研究，得出了弯扭组合共振为概周期运动的结论，求出了弯扭组合共振区与不平衡量之间的关系，分析结果为转子的安全运行和弯扭组合共振故障的判别提供了理论依据。     

考虑陀螺效应的高速旋转系统弯扭耦合振动研究

基于Timoshenko连续梁理论,运用有限单元法和第二类Lagrange方程,建立了考虑转动惯量、陀螺力矩和剪切变形等因素影响的高速旋转系统弯扭耦合振动的多自由度动力学模型;对其在高转速下的动态特性进行了理论分析和实验研究.分析结果显示,此动力学模型及动态特性分析方法为充分认识旋转机械在高转速下的动力学特性提供重要的理论指导.     

裂纹转子弯扭耦合振动瞬态分析

针对两端刚性支承的Jeffcott转子，导出了固定坐标系中裂纹轴的剐度矩阵，建立了裂纹转子的弯扭耦合振动非线性微分方程。通过数值仿真手段，着重分析了转子升速过程中弯振和扭振的瀑布图、Bode图以及加速度的影响。研究表明，升速过程中，弯振和扭振都出现了1／2阶和1／3阶亚谐共振现象，它们的1X，2X和3X分量共振峰对应转速下的相位角有180。的突变，且在除各分量峰值转速外的其他转速处（如ω0，1／2ω0和1／3ω0）相位角也有一定的波动。弯振响应分别在1／3ω0，1／2ω0，ω0，3／2ω0，2ω0和左右弯扭耦合区处出现共振峰值，而扭振响应则在ωt0和左右弯扭耦合区处出现峰值。有无裂纹情况下的弯振和扭振受加速度的影响大致相同，但在相同加速度下，裂纹转子较无裂纹转子的临界峰值更大，对应的临界转速则更小。     

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.     

转子非线性扭转振动成因研究

目前研究转子扭转振动的非线性现象,多数采用直接假设存在立方非线性,并未对其存在的原因进行解释。针对此问题,从几何变形的角度出发,推导出转子扭转振动中产生刚度渐软的duffing非线性现象的原因。首先,在未考虑非线性影响的情况下用ANSYS进行了模态求解;其次,在考虑非线性项时,建立多自由度的数学模型,采用模态截断的方法和多尺度法分析了系统的主共振;最后,通过数值仿真与扫频试验结果的定量对比,证明了转子扭转振动中存在刚度渐软的立方非线性理论的正确性。     

齿轮耦合对转子-轴承系统稳定性的影响

基于一种精细的齿轮弯扭耦合模型,本文研究了齿轮－转子－轴承系统的弯扭耦合振动以及齿轮耦合对系统稳定性的影响,并提供了相应的算例和分析结构。     

施密特平行轴联轴器扭振特性分析

施密特平行轴联轴器是一种适合较大偏距的平行轴之间连接的联轴器,其动态性能对整个传动系统的传动质量有较大影响,但目前还缺乏对该类联轴器动态特性分析的有效方法。通过将输入、输出构件和施密特平行轴联轴器耦合,建立整个传动系统的扭转振动模型,基于能量法导出扭振动力学方程,并按上述方法对某型施密特平行轴联轴器进行固有特性和动态响应分析,结果表明所提出的方法具有简易性和通用性,能在设计阶段对传动系统的动态特性进行分析和预估。     

基于ADAMS的柔性传动轴系扭转振动分析

基于多体动力学分析软件ADAMS,建立了柔性传动轴系的虚拟样机模型,分析了弹性联轴节对系统自振频率的影响,为有效地避免轴系因扭转共振产生破坏失效提供理论依据。     

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.     

基于斑马带的转子系统轴系扭振测量技术

轴系的扭转振动会产生剧烈的应力变化,引起转轴的疲劳裂纹,严重的情况下会导致转子断裂,对扭振的准确测量是诊断转子系统故障的基础。采用斑马带作为转子轴系的编码系统,测量了转子系统扭转振动下的瞬时速度和扭振角度,证明了所采用的斑马带条纹不均匀补偿方法的有效性,并将该扭振测量方法应用于转子系统的碰磨故障诊断。     

转子系统动静件间尖锐碰摩时的振动特征试验研究

通过试验研究了转子系统中动静件间尖锐碰摩时的振动特征规律。根据碰摩的发展历程，把握摩严重程度划分为4个阶段：刚开始触碰、早期尖锐型触碰、中期半关脱型碰摩和晚期平纯型碰摩。在早期碰摩阶段，发现有工频的1／3、2／3分量等稳定存在，这一特性可能为这类故障的早期诊断和预报提供了一定依据。     

柔性转子振动主动控制研究现状

对柔性转子系统动力学研究进行了回顾,综述了柔性转子主动振动闭环控制系统中作动器、控制器控制律设计研究的现状与进展,对柔性转子主动振动控制技术的发展趋势进行了展望。     

阶梯轴转子系统的固有扭振频率方程

将阶梯轴上的转子扭矩看作加在轴上的外扭矩，采用奇异函数及Ｌａｐｌａｃｅ变换推导出了转子系统的频率方程。