胡东旭 ，王欣然 ，李文 ，戴兴建 ，王星 ，侯虎灿 ，陈海生 ,3，左志涛

（1中国科学院工程热物理研究所，北京 100190；2中国科学院大学，北京 100049；3中科南京未来能源系统研究院，南京 江宁 211135；4毕节高新技术产业开发区国家能源大规模物理储能技术研发中心，贵州 毕节 551712）

作为旋转机械中最具有代表性的机组之一，膨胀机和压缩机是压缩空气储能(CAES)系统的关键部件。为了满足变工况、低功耗等要求，膨胀机、压缩机组多采用双悬臂轴系结构，这种结构形式具有高效率和高性能等优点，因此，除了压缩空气储能外，其还广泛应用于化工、石油、空分等领域，是现代工业尤其是能源行业的核心设备和关键性技术，是一个国家实现工业现代化的重要体现[1-5]。当前很多能源领域的高端齿式膨胀机组、压缩机等仍然由国际工业巨头掌握和控制。尽管国内制造企业在对引进技术进行消化、吸收的基础上，已具备一定的研发与生产能力，但与国外先进水平仍然存在较大差距。

在众多技术难题中，稳定性和振动问题尤为突出。国内复杂齿式多轴耦合转子系统动力学特性的研究起步较晚，仍有很多科学问题有待研究。蒋庆磊等[6-8]探究了齿轮啮合转子系统的建模方法，并研究了齿轮啮合作用对系统固有特性的影响。庞辉等[9]建立并求解了多轴系齿轮转子耦合系统的振动方程，获得了耦合转子系统的振动模态和不平衡响应，发现齿轮啮合作用会使轴系产生新的振型，同时还发现提高高速轴的平衡精度对于提高轴系的稳定性有积极意义。……