耦合双转子—组合支承系统动力学特性研究

发布时间：2020-12-28 07:21

　　目前燃气轮机正朝着大功率、高转速和轻量化方向发展,这使得轴系振动问题愈加突出。现代燃气轮机通常在高、低转子间设计有中介轴承,利用中介轴承将高低压转子耦合在一起,从而减少传力构件的数量,缩短转子的轴向尺寸,使发动机重量减轻。然而,由于中介轴承的存在,高、低压转子间增加了机械连接,两个转子间的振动将相互影响。因而,具有中介轴承的双转子系统振动更加复杂,需要对其动力学特性进行精确计算和分析。本文针对具有中介轴承的双转子模型系统,基于Timoshenko梁模型与有限单元法建立了考虑中介轴承刚度特性的双转子轴系弯曲振动的动力学模型。考虑双转子轴系的惯性矩阵、刚度矩阵和陀螺矩阵,采用QR分解法数值计算出系统在不同中介轴承刚度下的弯曲振动临界转速与振型,同时分析出中介轴承的刚度变化对双转子系统弯曲振动临界转速与振型的影响规律;通过系统非线性响应现象（时域图、频谱图、庞加莱图、轴心轨迹、频响图、分岔图）,首先分析了耦合双转子-组合支承系统中单独高压转子系统的非线性响应现象;然后对耦合双转子系统进行非线性响应分析,分析过程中考虑了左右非对称支承形式的耦合双转子系统的陀螺力矩效应,中介轴承非线性特性等。分... 

【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１滚动轴承运动示意图??Ｆｉｇ?２．１?Ｔｈｅ?ｍｏｔｉｏｎ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｒｏｌｌｉｎｇ?ｂｅａｒｉｎｇ??：

２巧??ｊ?＝?Ｌ２，…Ｎｂ?（ｙ个滚珠的弹性接触变形为：??＝?ＪＣ?ＣＯＳ?＋?ｙ?ｓｉｎ?（屯位置在水平方向的位移；ｙ－内圈中也位置在垂直方向的位移。??径向游隙０时，弹性接触变形为：??ｄｊ?＝?ＸＣＯＳ０Ｊ?＋?－０?（引入亥维塞函数公式打〇ｃ）来定义；??／?Ｖ?ｆｌ，?ｘ＞０??Ｗ?＝?｛〇，?；ｃ￡０?（０时，如團２．２ａ所示，滚珠与滚道接触，产生弹性变形，Ｓｊ?＞０，＜０时，如图２．２ｂ所示，滚珠与滚道不接触，不会产生弹性变形，力。??

对转子系统起到一定的减振作用，还可Ｗ调节系统的临界转速。??本章节所求解的弹性鼠笼刚度，用于第３．３章节中对挤压油膜阻尼器－转子系统响应??的求解，共计算出３个鼠笼刚度值。鼠笼弹性支承模型图如图２．３所示：??ｆＫｐ??图２．３鼠笼??Ｆｉｇｕｒｅ?２．３?Ｒａｔ?ｃａｇｅ??弹性鼠笼近似刚度计算结构简图如图２．４所示；??－１４－??

【参考文献】：
期刊论文
[1]同转/对转双转子系统的动力学特性[J]. 蒋云帆,廖明夫,刘永泉,王德友,金路,鲁鹏.  航空动力学报. 2013(12)
[2]中介轴承对双转子振动的影响[J]. 廖明夫,刘永泉,王四季,王俨剀,吕品.  机械科学与技术. 2013(05)
[3]挤压油膜阻尼器-滚动轴承-转子耦合系统的非线性响应分析[J]. 周海仑,罗贵火,陈果,王飞.  机械科学与技术. 2013(04)
[4]滚动轴承-转子系统非线性动力响应分析[J]. 陶海亮,潘波,高庆,郭宝亭,谭春青.  燃气轮机技术. 2013(01)
[5]航空发动机滚动轴承-双转子系统动态特性分析[J]. 邓四二,付金辉,王燕霜,杨海生.  航空动力学报. 2013(01)
[6]含滚动轴承的同向和反向旋转双转子系统动力学响应[J]. 罗贵火,周海仑,王飞,杨喜关.  航空动力学报. 2012(08)
[7]航空发动机耦合双转子系统响应特性分析方法研究[J]. 朱剑寒,古远兴.  燃气涡轮试验与研究. 2012(01)
[8]双转子航空发动机整机振动建模与分析[J]. 陈果.  振动工程学报. 2011(06)
[9]某型航空发动机双转子系统动力学特性计算[J]. 莫延,李全通,张斌,高星伟.  机械设计与制造. 2011(07)
[10]航空发动机双转子-滚动轴承-机匣耦合系统动力学分析[J]. 周海仑,陈果.  航空动力学报. 2009(06)

博士论文
[1]轴承—转子系统的非线性动力学分析与优化研究[D]. 胡清华.大连理工大学 2011
[2]航空发动机高速滚动轴承力学特性研究[D]. 唐云冰.南京航空航天大学 2005
[3]机动飞行条件下带挤压油膜阻尼器转子系统的振动特性研究[D]. 徐敏.西北工业大学 2003

硕士论文
[1]滚动轴承刚度的非线性分析及工程应用[D]. 黄琳琳.大连理工大学 2009
[2]具有非线性支承刚度的轴承—转子系统非线性动力学研究[D]. 张利芹.西安建筑科技大学 2006
[3]滚动轴承—转子系统的非线性动力学研究[D]. 赵凌燕.西北工业大学 2003



本文编号：2943361