弹性环-鱼雷涡轮转子动力学特性分析
2021-03-09张盼盼史小锋
舰船科学技术 2021年1期
张盼盼,史小锋,伊 寅,宋 文
(中国船舶集团有限公司 第705研究所,陕西 西安 710077)
0 引 言
随着高新技术不断地应用,鱼雷正朝着高航速、远航程、大航深、低噪声和精确制导方向发展,有必要研究一种功率近1MW级别的动力推进系统。燃气涡轮机是设计大功率热动力推进系统的最佳选择,由于结构和体积的限制,燃气涡轮机一般采用单级、短叶片、部分进气、冲动式构型,轴承转子是其中重要的组成部件,转子的转速可以达到50 000 r/min[1]。
轴承转子部件的工作环境相对恶劣,当转子主轴高速运转时,它承受着作用于涡轮盘的扭矩,转子重量产生的弯矩和离心力带来的应力等,转子系统设计和制造方面的误差,都会产生重大问题并导致事故发生[2]。包括振动噪声,转子失稳,轴系断裂等,这些事故发生的部分原因是转子系统产生过大的振动。振动过大的原因之一就是转子系统的临界转速设计不合理[3]。
在转子系统结构已经确定的情况下,采用弹性支承能够降低支承刚度,从而降低转子系统的临界转速,最后使转子系统的工作转速远离临界转速并且平稳运行[4]。
常见的弹性支承有弹性环式和鼠笼式,弹性环结构简单,重量轻,占用空间较小[5],且具有良好的刚度特性,调整弹性环的结构参数就可以改变支承刚度来调节转子的临界转速,所以分析弹性环的刚度特性是非常重要的环节[6]。
曹磊等[7]分别利用解析法和有限元方法研究了弹性环的刚度特性,分析总结了弹性环结构参数对刚度特性的影响;……
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