赵芳慧 王维民,2 张登鹏 王珈乐

（1.北京化工大学高端机械装备健康监控与自愈化北京市重点实验室；2.压缩机技术国家重点实验室）

0 引言

透平压缩机/膨胀机在现代能源、石油化工及环保领域，在高速高压高功率密度工况下，机组极易引发多种故障。整体齿轮增速式压缩机/膨胀机以高效而著称，应用日益广泛。然而其结构复杂，影响因素众多，常因为啮合力的变化导致机组振动故障[1]。因此，复杂高速齿轮箱多平行轴系-轴承-箱体整体动力学的研究，对机组振动准确预测、保障转子稳定运行至关重要。

Stringer[2]运用影响系数法，开发了一个12×12的齿轮刚度啮合矩阵，能够准确的分析齿轮轴系弯-扭-轴向的振动耦合作用。崔津[3]建立齿轮-轴承-转子系统动力学理论，概述了耦合系统叶轮振动特性，并进行了相关的实验测试。丁端[4]提到由于齿轮啮合作用，齿轮-转子-轴承系统耦合出新的频率和振动峰值。Luo Z[5]提出整体齿轮增速式压缩机的系统设计方法，研究转子-轴承系统的振动特性，为提高转子的动力性能，提出了一种转子动力设计修正方法。然而，以上的方法仅仅考虑了齿轮啮合和轴承支承的影响，未有效的考虑齿轮箱箱体的振动特性。

Pettinato B[6]提出，对多自由度系统，利用有理分式多项式方法对每个支座的各测量方向进行曲线拟合，计算传递函数矩阵，可得到支座的动刚度即传递函数矩阵的逆。Cavalca K L[7]提出了一种求解具有显著基础结构柔度影响的转子-轴承系统数学表达式的方法。……