拉杆转子—轴承系统动力学特性研究

发布时间：2019-05-17 14:58

【摘要】：拉杆转子是由拉杆螺栓将各个独立的圆盘(叶轮)、轴头压紧连接在一起,使之成为一种复杂结构的转子。该种转子因结构设计的特殊性,以及质量轻、刚度大、强度高、轮盘易于更换等特点被广泛应用于重型燃气轮机中。因此对拉杆转子—轴承系统的动力学特性的研究非常有必要。根据拉杆转子的结构特点,通过对拉杆转子进行相应的动力学假设,重点考虑轮盘表面之间的摩擦接触和拉杆螺栓预紧力这两个因素。基于Herz表面接触理论和G-W模型,建立轮盘表面接触模型。导出等效弯曲刚度的计算公式。把整体转子离散化为有限数量的微小单元进行有限元计算。同时使用Matlab软件编写计算滑动轴承油膜动力特性系数的程序,通过实例说明使用方法。建立完整的拉杆转子—轴承系统有限元模型,使用有限元软件ANSYS对拉杆转子进行带预紧力的模态分析。得到其固有频率和振型。研究刚性支撑和弹性支撑两种条件下预紧力对拉杆转子固有特性的影响,以及转子转速的变化对滑动轴承油膜动力特性系数的影响和对拉杆转子固有特性的影响。通过分析发现,分布式拉杆转子的固有频率随着预紧力的增加而有所提高。并且变化规律为预紧力较小时固有频率上升速率快,伴随预紧力的不断增加固有频率上升速率变慢。转子的固有频率在刚性支撑下要大于弹性支撑的情况。研究发现随着转子转速的不断提高,滑动轴承的刚度和阻尼系数不断下降。同时转子的固有频率也随之下降。
[Abstract]:The pull rod rotor is a kind of rotor with complex structure by which the independent disc (impeller) and shaft head are tightly connected by the pull rod bolt. This kind of rotor is widely used in heavy gas turbine because of its particularity of structural design, light weight, high stiffness, high strength and easy replacement of disk. Therefore, it is necessary to study the dynamic characteristics of pull rod rotor-bearing system. According to the structural characteristics of the pull rod rotor, the friction contact between the disk surface and the pretightening force of the pull rod bolt are considered by means of the corresponding dynamic assumptions of the pull rod rotor. Based on Herz surface contact theory and G 鈮，

本文编号：2479187