杨令康 朱汉华 贺立峰

（武汉理工大学能源与动力工程学院 武汉 430063）

大型旋转机械中转子与定子之间的碰摩是一种严重的故障现象.船舶轴系的在运行过程中，受到来自柴油机和船体外部的螺旋桨的周期激励作用，另外由于船舶尾轴自身的重力作用，使得尾轴的运行工况复杂，轴承与轴颈之间的碰撞与摩擦更是常见的现象.对于油膜震荡引起的转子失稳、分岔、碰摩问题一直是国内外学者关注的焦点问题.如袁惠群等研究了具有非线性碰摩力的转子局部碰摩的分岔与混沌运动，并与实验结果进行比较［1］.罗跃纲等构造了具有碰摩故障转子－轴承系统的动力学模型，同时考虑转轴非线性弹性力和轴承油膜力的共同作用，对系统运行过程进行数值仿真分析［2］.Chu F.等研究了转子－轴承系统发生转定子碰摩时的振动特性，揭示了系统进入和离开混沌的路径［3］.Shen Xiaoyao和Jia Jiuhong等［4－5］对转子弯曲和质量不平衡时的碰摩进行了研究.另外，转子－轴承系统中密封力也影响着转子的动力学行为［6］，所以在研究转子－轴承系统的碰摩特性时考虑系统密封力的作用，显得更加重要.借助非线性动力学的理论和数值分析的方法，综合国内外转子碰摩的研究成果，在同时考虑轴承非线性油膜力、碰摩力和密封力耦合作用的基础上，建立了轴承－转子－密封系统的碰摩动力学模型，分析系统的非线性动力学特性.

1 动力学模型和运动微分方程

建立如图1所示的……