转子 轴承系统油膜力特征的非线性动力学分析
2012-07-25刘桂珍陈亚哲闻邦椿
中国工程机械学报 2012年2期
刘桂珍,刘 杨,陈亚哲,闻邦椿
(1.东北大学 机械工程与自动化学院,辽宁 沈阳 110819;2.佳木斯大学 机械工程学院,黑龙江 佳木斯 154007)
对于大型高速转子系统,轴承的油膜力引起的转子运动失稳现象是突出问题,直接关系到机组的灾变防治和安全可靠运行[1].伴随着旋转机械不断向高速化、大型化发展,转子-滑动轴承系统的振动及稳定性对机械设备的性能具有越来越重要的影响.在转子-滑动轴承系统的动力学研究中,油膜不仅仅起着承受载荷、减轻摩擦、消除磨损、减振、抑制失稳及对轴承的冷却等作用,而且油膜的动态特性系数(油膜刚度系数和油膜阻尼系数)更是直接影响转子-滑动轴承系统动力学计算和稳定性分析[2-3].近年来,针对具有非线性油膜力的Jeffcott转子模型的弯曲振动进行研究,揭示了一些复杂的非线性动力学行为特征[4-5].这些非线性故障因素的存在使系统同频周期运动失稳后会产生较大的低频振动,其与同频周期运动叠加会使系统产生非谐调运动,转轴有交变应力的产生.转子失稳状态的长期存在导致的后果是很严重的.Rankine提出转子在一阶临界转速以下才能稳定运行的结论.JEFFCOTT H H以单圆盘挠性转子模型进行研究,得出转子在超临界状态下工作仍然稳定的结论[6].NEWKIRK B L等发现经过精密平衡的系统,转子仍会发生强烈振动[7].他还与TAYLOR对这种振动进行了实验研究,发现轴承油膜力是引起这种自激振动的原因.MUSZYNSKA A通过实验揭示了油膜……
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