轉(zhuǎn)子軸系的扭矩傳遞大多采用聯(lián)軸器,聯(lián)軸器不對(duì)中將產(chǎn)生一系列不利于設(shè)備運(yùn)行的動(dòng)態(tài)效應(yīng),使旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動(dòng)變得復(fù)雜,轉(zhuǎn)子不對(duì)中引起的故障約占總故障數(shù)的60。通過(guò)理論推導(dǎo)和有限元仿真研究了不對(duì)中嚙合力對(duì)轉(zhuǎn)子一套齒聯(lián)軸器系統(tǒng)的影響規(guī)律,不對(duì)中聯(lián)軸器的剛度并非是恒定的常量,而是與動(dòng)態(tài)位移相關(guān)的變量,甚至在某些狀況下主剛度出現(xiàn)負(fù)值,其倍頻幅值變加,使振動(dòng)變得復(fù)雜;
針對(duì)高速軸系不對(duì)中狀態(tài)對(duì)軸系振動(dòng)的影響,建立渦輪轉(zhuǎn)子一傳動(dòng)軸一太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)子試驗(yàn)?zāi)P?,通過(guò)調(diào)整軸承支座的標(biāo)高來(lái)模擬平行不對(duì)中和轉(zhuǎn)角不對(duì)中量,進(jìn)行多次升降速試驗(yàn)獲得靠近軸承處的轉(zhuǎn)子的振動(dòng)位移。不同的聯(lián)軸器不對(duì)中狀態(tài)對(duì)軸系的臨界轉(zhuǎn)速?zèng)]有影響;在工作轉(zhuǎn)速4200r/min時(shí),不同聯(lián)軸器對(duì)中狀態(tài)下軸系各測(cè)點(diǎn)基頻振動(dòng)幅值變化很小,靠近套齒聯(lián)軸器的太陽(yáng)輪右側(cè)軸承處轉(zhuǎn)子2倍頻振動(dòng)明顯大于左側(cè)軸承處的振動(dòng);整體抬高太陽(yáng)輪軸系標(biāo)高對(duì)2倍頻振動(dòng)的影響較??;太陽(yáng)輪左側(cè)軸承支座標(biāo)高降低時(shí)各軸承處2倍頻振動(dòng)幅值均有相對(duì)程度的變大;降低渦輪驅(qū)動(dòng)端軸承支座的標(biāo)高,軸系2倍頻振動(dòng)幅值整體變大;各對(duì)中狀態(tài)下所有測(cè)點(diǎn)振動(dòng)幅值的計(jì)算值與試驗(yàn)測(cè)量值的平均偏差小于20,不同的對(duì)中狀態(tài)對(duì)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的振動(dòng)影響均小于對(duì)太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)子的影響
分析膜片式彈性聯(lián)軸器不對(duì)中的情況下,滑動(dòng)軸承支撐的多盤(pán)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的非線性動(dòng)力學(xué)特性和穩(wěn)定性,聯(lián)軸器引起的倍頻振動(dòng)中2倍頻依然占據(jù)主要地位;針對(duì)某航空發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)外雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不對(duì)中問(wèn)題,通過(guò)有限元仿真得出內(nèi)外轉(zhuǎn)子的振動(dòng)均出現(xiàn)2倍頻的特征。建立了非線性油膜力影響下不對(duì)中滑動(dòng)軸承一轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,通過(guò)微分耦合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法能更直觀地找到故障診斷中不對(duì)中的頻率成分;對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的不對(duì)中模式和振動(dòng)特性做了總結(jié),套齒聯(lián)軸器不對(duì)中和支點(diǎn)滾動(dòng)軸承不對(duì)中分別會(huì)使低壓轉(zhuǎn)子系統(tǒng)、風(fēng)扇轉(zhuǎn)子系統(tǒng)和高壓轉(zhuǎn)子系統(tǒng)產(chǎn)生橫向和軸向振動(dòng),轉(zhuǎn)頻和倍頻成分均會(huì)出現(xiàn),但與不對(duì)中量值(角度和平行偏置量)均不成比例關(guān)系;研究了柔性轉(zhuǎn)子一滾動(dòng)軸承系統(tǒng)在碰摩和不對(duì)中故障耦合作用下的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)特征,準(zhǔn)確地給出了不對(duì)中故障時(shí)的頻譜和軸心軌跡圖;通過(guò)試驗(yàn)?zāi)M了油膜渦動(dòng)和不對(duì)中兩種故障的診斷結(jié)果,不對(duì)中時(shí)階次譜系中基頻和倍頻同時(shí)存在,通過(guò)階次譜分析能分辨出半頻渦動(dòng)和不對(duì)中的故障差異。
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