發(fā)布時間：2020-07-23 11:36

【摘要】：轉子系統(tǒng)的動力學特性研究是旋轉機械設計的重要參考,隨著結構的日漸復雜以及設計要求的不斷提高,傳統(tǒng)的單純轉子-軸承系統(tǒng)動力學研究已經(jīng)不能滿足需求。所以本文將進行帶有球鉸套筒結構的轉子系統(tǒng)進行動力學降維模型建模,研究其動力學特性并對比驗證,為后續(xù)改進型以及相似長軸轉子系統(tǒng)設計提供參考。從整體機構中剝離出轉子-軸承-套筒系統(tǒng),并分別以ANSYS和轉子動力學有限元法建立模型,對其中的軸承、支撐等進行線性彈簧阻尼處理。在ANSYS中以a和b兩種方式建立套筒部分模型,以轉子動力學有限元法建立降維模型模型。依據(jù)建立的ANSYS模型和有限元模型分別以Campbell圖方法和公式法進行了臨界轉速和振型的計算,并進行相互對比,驗證了模型的有效性,為后續(xù)研究提供支持。然后,依據(jù)模型分析了軸承、支撐剛度以及套筒結構的存在對于臨界轉速的影響。通過對系統(tǒng)的不平衡穩(wěn)態(tài)響應分析對比,驗證了降維模型在響應計算中的有效性。依據(jù)降維模型進行了設備加速過程的位移響應分析,為加速方式選擇提供依據(jù)。然后,對連接處剛度時變和碰撞故障兩種響應進行了研究。比如連接間隙導致了時變剛度,響應在時域中的表現(xiàn)對比健康機構變成了與“呼吸”函數(shù)類似行為特性的周期穩(wěn)態(tài),以及其幅頻響應曲線由于連接剛度損失導致了峰值位置的變形現(xiàn)象。在頻域上,出現(xiàn)了倍頻信號,進一步研究了間隙深度以及轉速對倍頻信號的影響。對于碰撞響應,在時域中,出現(xiàn)了峰值波動以及在某些情況下由非連續(xù)碰撞力組成的類正弦激勵引起的拍振現(xiàn)象,軸心軌跡也隨之發(fā)生了變形。頻域分析中也表現(xiàn)出了倍頻信號,而且相比于剛度時變,其頻域表現(xiàn)非常豐富,明顯的出現(xiàn)了低倍頻與高倍頻以及臨界轉速頻率甚至拍頻等。除了關注轉子故障信號之外,還關注了故障信號在套筒上表現(xiàn),認為套筒監(jiān)測點是故障信號的檢測備選方案。最后,進行了結構優(yōu)化分析。對套筒固定方式的影響以及不同阻尼器設置方式振動抑制效果進行分析。研究結果認為球鉸結構對于系統(tǒng)的振動抑制,快速穩(wěn)定以及信號測量等多方面有明顯優(yōu)勢,阻尼器縱置減振效果好于橫置。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TH133
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文運算能力要求較高的缺點，比如基于此對其啟動加速付哦成，連接處剛度時變狀況和碰撞等進行動力學分析，為此后改進型長軸離心機的設計加工提供建模方案和動力學依據(jù)。1.2 轉子系統(tǒng)動力學研究現(xiàn)狀離心機轉子的研究首先是基于轉子動力學的研究，轉子機構是工程常用機構，所以國內外對于轉子動力學的研究比較多且有了完整的理論，如鐘一諤[1],袁惠群[2]，Vance[3]等都有這方面綜合性的著作。旋轉機構是工程中最常見的機構，對于轉子系統(tǒng)的研究方法起步也是比較早的，從一開始對于簡單機構的無重量軸配合有質量圓盤的建模方式，到后來實際結構日漸復雜，比如從短軸到長軸，從同截面軸到變截面軸，從單跨到多跨，從薄圓盤到厚圓盤甚至錐形圓盤等，這些變化使得簡單的模型和計算方法不能夠滿足要求。

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文第2章 轉子系統(tǒng)建模言模是研究轉子動力學特性的基礎，本文剝離出的轉子-軸承-套筒系統(tǒng)子動力學有限元法建模對比商業(yè)軟件建模方法，幾種模型各有優(yōu)劣，分析研究提供支持。型介紹及參數(shù)查閱計算文研究模型為某廠廢料處理離心機，整體結構示意圖如下,

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文第2章 轉子系統(tǒng)建模言模是研究轉子動力學特性的基礎，本文剝離出的轉子-軸承-套筒系統(tǒng)子動力學有限元法建模對比商業(yè)軟件建模方法，幾種模型各有優(yōu)劣，分析研究提供支持。型介紹及參數(shù)查閱計算文研究模型為某廠廢料處理離心機，整體結構示意圖如下,

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4 周

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