滑动轴承—转子系统油膜失稳分析

发布时间：2020-11-09 16:14

　　 大型旋转机械是现代工业社会的关键设备之一,在影响转子轴承系统稳定性的多种非线性激励因素当中,非线性油膜力对转子轴系稳定性的影响尤为突出。事实表明,大型旋转机械重大事故发生的多半原因是由于低频振动失稳引起的,因此研究在非线性油膜力作用下转子轴承系统的低频失稳机理是转子动力学研究中的重要课题之一。 在实际工程当中,大型转子轴承系统均是多跨柔性转子系统,因此单单研究单跨转子系统必然不能够揭示机组大系统当中所特有的一些非线性现象。目前,对转子轴承系统稳定性的研究多限于单跨Jeffcott转子,而对转子轴系非线性动力学的研究较少。本文应用非线性动力学的基本理论和方法,研究了单跨刚性Jeffcott转子、单跨柔性6DOF转子轴承系统以及两跨三支撑轴系在非线性油膜力作用下的运动稳定性问题,论文的工作主要分以下几个方面: 1.对非线性转子动力学研究现状进行综述; 2.建立刚性Jeffcott转子动力学模型,应用广义平均法求解自治系统、非自治系统平均方程,画出了系统的Hopf分岔图; 3.对单跨转子模型进行数值计算,研究了系统油膜涡动和低频失稳情况,得到了系统在不同参数下的时间历程图、相图、poincare映射图、频谱图等特征图形。结果表明:无量纲质量偏心比对系统的动力学运动特性具有影响,同时发现了刚性转子的两种突发失稳现象; 4.建立了单跨柔性6DOF转子模型,讨论转子系统的全局运动性态,并将得到的结论与刚性Jeffcott转子相应结论进行了比较; 5.建立两跨三支撑柔性转子轴系模型,研究轴系在无量纲质量偏心比、润滑油动力粘度、长径比和圆盘在转轴上的位置四个参数取不同值时,系统失稳转速的变化,轴承失稳后,故障如何向其它方向传递等问题,并将结论与单跨柔性转子系统相应结论进行比较。 本文从单跨刚性转子、单跨柔性转子以及两跨柔性转子三方面对转子轴承系统的运动稳定性进行了较为全面的探讨,揭示了一些非线性转子动力学规律,为汽轮机转子失稳的诊断和控制提供了一定的依据。
【学位单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2007
【中图分类】：TH113
【部分图文】：

平衡转子系统的Hopf分岔图

'EcO OO轴瓦中心 轴颈几何中心转子质心 转子质量偏心距图 2-3 转子－轴承系统建立轴承转子系统动力学方程2cos( )xMx f Me t = + Ω Ω (2-41)

不平衡转子系统的Hopf分岔图
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本文编号：2876667