联轴器扭转刚度对潜油电泵细长串联轴系扭振特性的影响研究

为解决在满负荷、长周期运行工况下潜油电泵下保护器轴易断裂的问题,以潜油电泵细长串联轴系为研究对象,分析联轴器扭转刚度对细长串联轴系扭振特性的影响。采用DyRoBeS软件构建细长串联轴系扭振模型,分析轴系扭振特性,结合扭转振型与模态扭应力分布,确定轴系下保护器轴退刀槽为危险截面,研究联轴器扭转刚度与该危险截面扭应力的关系。分析结果表明:将联轴器1,2的扭转刚度均从设计值的20%按一定比例增大至设计值的500%,则联轴器1的第1阶扭振临界转速的增幅为21%,联轴器2的第1阶扭振临界转速的增幅达64%;将联轴器1的扭转刚度从设计值调整为设计值的40%,则轴段危险截面扭应力降幅约为55%;将联轴器2的扭转刚度从设计值的300%调整为设计值的40%,轴段危险截面扭应力降幅约为35%。调整联轴器1的扭转刚度至7.12×10^(4) Nm/rad,可有效减小轴段危险截面扭应力。研究结果可为解决潜油电泵细长串联轴系下保护器轴的断裂问题提供参考。

不对中联轴器-柔性转子系统非线性动力学行为

主要研究了在滑动轴承支承下转子间具有平行不对中故障的柔性联转子系统非线性动力学行为.首先,在考虑到联轴器的连接刚度后,基于两转子间运动的几何关系和位移约束条件推导了在非线性油膜力作用下平行不对中转子系统的动力学模型,理论分析表明该系统是一个含有时变系数和强非线性特征的11自由度非自治系统.然后采用数值方法重点分析了系统的非线性振动特性,例如,系统的轴心轨迹、频谱相应,Poincaré截面等.结果表明:在较低转速时,转子的涡动轨迹在较小的范围内作同步振荡;随着转速的提高,系统出现倍周期分叉现象,以及准周期、混沌运动等复杂的非线性动力学行为.最后讨论了联轴器的连接刚度对系统运动特性的影响.

联轴器类型对汽轮机轴系临界转速影响

推导了齿式联轴器刚度模型,并计算了三类联轴器:凸缘联轴器、齿式联轴器和柔性联轴器连接的转子系统的临界转速;并通过实验验证了三类联轴器对转子系统临界转速的影响规律。计算和实验结果表明,联轴器连接的转子系统临界转速由高到低分别为:凸缘联轴器、齿式联轴器和柔性联轴器,计算和实验结果吻合较好。研究结果联轴器的选型和转子系统临界转速的调整提供了一种思路。

具有不对中故障的双跨转子系统非线性动力学特性

目前,高速直驱式转子系统成为一种重要的发展趋势,为了研究多跨转子系统在弹性联轴器联接下含有不对中故障的多圆盘轴承-双跨转子动力学模型,通过将联轴器质量矩阵和刚度矩阵作为总体质量和刚度矩阵的一部分,并考虑重力、不平衡力、油膜力和不对中力的作用,采用Newmark-β方法求解运动微分方程,获得双跨转子系统的振动响应。对比研究有无不对中故障下系统的动力特性,采用轴心轨迹图、分叉图、Poincare映射图和FFT频谱图分析了平行不对中度、角向不对中度和联轴器刚度对转子动力学响应的影响。分析结果表明,不对中度会使系统的非线性特征更加复杂,但对转子系统的失稳转速作用不明显;膜盘联轴器径向刚度增大后,转子系统出现强2×响应并产生4×和6×的偶数倍频分量,联轴器角向刚度的增加会提高转子系统的失稳转速和2×振动分量。研究结果可对转子系统结构设计和故障诊断提供理论参考。