三油楔轴承若干参数对刚性和弹性转子失稳转速的影响

分别以三油楔固定瓦滑动轴承-刚性Jeffcott转子系统和三油楔固定瓦滑动轴承-弹性Jeffcott转子系统为研究对象,采用有限差分法,通过数值计算联立求解系统自由振动方程、Reyn-olds方程和扰动Reynolds方程。研究了轴承的宽径比、最小间隙比和平均油温的变化对两种系统失稳转速的影响规律并进行了比较。结果表明:减小宽径比,弹性系统失稳转速上升,刚性系统则在小范围内有小幅波动;增大最小间隙比,两系统的失稳转速先减小后增大,最小间隙比的变化对刚性系统的稳定性影响更大;提高平均油温,两系统的失稳转速提高。

可倾瓦推力轴承系统的稳定性和失稳转速分析

以可倾瓦推力轴承系统为研究对象,建立了油膜厚度方程、瞬态压力方程、油膜力的Taylor级数展开式,推导出了油膜对镜板的作用力和油膜作用于可倾瓦块的力矩刚度和阻尼动力学系数。分析了系统的稳定性,根据失稳频率的概念,提出了求解系统失稳频率的一种新颖而又简单的方法,并据此求出了失稳转速。

三油楔固定瓦滑动轴承结构参数对刚性Jeffcott转子失稳转速的影响

以三油楔固定瓦滑动轴承支承刚性Jeffcott转子系统为研究对象,采用有限差分法,通过数值计算联立求解系统自由振动方程和Reynolds方程,研究了轴承的预负荷系数、宽径比和最小间隙比的变化对系统失稳转速的影响规律。根据研究得出了一系列关于轴承参数对系统失稳转速影响的规律性曲线。结果表明:随着轴承预负荷系数增大,系统失稳转速增大;随着轴承宽径比和最小间隙比的增大,系统失稳转速下降;说明可以通过增大轴承预负荷系数、减小宽径比和最小间隙比实现对系统稳定性的改善。

浮环动静压轴承失稳转速计算方法研究

浮环动静压轴承具有内、外两层油膜,在设计计算时首先要进行内、外膜力和力矩的平衡,然后计算动态特性参数。其失稳转速的计算方法与单膜滑动轴承相比有很大不同,特别是内、外膜间隙影响更大。特别探讨内、外膜间隙对浮环动静压轴承失稳转速的影响,并据此给出较合理的浮环轴承失稳转速计算公式。

齿轮联轴器对轴承转子系统失稳转速的影响

该文对一对称的滑动轴承 转子 齿轮联轴器系统进行了失稳转速计算 ,计算结果表明齿轮联轴器的转角刚度对系统的失稳转速影响较大 ;而齿轮联轴器在对中良好和润滑充分的情况下 ,其内阻尼对失稳转速影响较小。图 1表 4参

汽轮发电机组轴承失稳转速修正公式的探讨

对现用的汽轮发电机组轴承失稳转速的计算公式进行了修正,提出了修正公式。利用轴承失稳转速的分布参数和轴承现场故障数据,使用轴承的可靠性分析法确定修正系数,文中给出了应用实例。

螺旋槽气体轴承动态特性及失稳分析

针对高速动静压气体轴承气膜的复杂非线性动力学行为,以球面螺旋槽动静压气体轴承为研究对象,建立润滑分析数学模型;采用有限差分法与导数积分法进行求解,得到动态扰动压力分布及动态特性系数,并研究切向供气条件下螺旋槽参数、径向偏心率、供气压力、转速对气膜刚度阻尼系数的影响规律;建立线性稳定性计算模型,预测气膜涡动失稳转速,分析运行参数对失稳转速的影响。结果表明:气膜阻尼是一种抑制涡动的因素,气膜的稳定性取决于气膜刚度与阻尼的协同作用;气膜刚度阻尼随着槽宽比、槽深比、螺旋角的增大,整体上呈先增大后减小的趋势;刚度随转速的升高而增大,阻尼则随转速的升高而减小;径向偏心率和供气压力越大,气膜刚度和阻尼越大;在一定范围内,提高供气压力、增大径向偏心率能够提高系统失稳转速;合理地选取轴承结构参数和运行参数,能够优化轴承动态特性,保证气体轴承较高的运行稳定性。

圆柱面配合激起的转子失稳振动研究

根据圆柱面配合引起的转子自激失稳振动的特性,建立了圆柱面间隙配合失稳模型。用Riccati传递矩阵法计算双转子实验器低压转子系统的失稳转速,分析圆柱面配合参数和轴承刚度对转子系统稳定性的影响。实验验证了圆柱面配合处锁紧螺母预紧力对转子门槛转速的影响,通过加大锁紧螺母预紧力能够有效提高转子的失稳转速。

国产300MW汽轮发电机组失稳边缘轴系的稳定性探讨

通过对1台国产300MW汽轮发电机组轴系稳定性分析和轴承不同载荷下的工作状况,以及机组失稳转速的计算与比较,分析轴系稳定性与单转子临界转速的变化关系。结果表明,在失稳边缘的轴系,必须隔离外界因素的影响,才能保证轴系稳定性。

径向浮环动静压轴承稳定性研究

以径向浮环动静压轴承为研究对象,针对轴颈和浮环建立了统一的动力学方程,用Routh-Hurwitz准则推导了径向浮环轴承的稳定性判据。用有限元法计算了某结构高速径向浮环动静压轴承的刚度系数和阻尼系数,在此基础上得到了不同偏心率下的失稳转速。由计算结果可以看出,浮环轴承具有极佳的稳定性,且随着偏心率的增加,失稳转速迅速提高。文章在高速浮环轴承稳定性整体建模和分析方面有较大的参考意义。

水轮机迷宫密封系统非线性动力稳定性研究

采用M uszynska非线性密封力模型,分析水轮机转轮密封系统非线性动力学特性,研究迷宫密封对水轮机转轮系统动力稳定性的影响.受密封力作用转轮发生自激振动,当转轮达到一定转速后开始失稳,发生Hop f分岔,进入周期涡动状态,涡动幅度随转速的提高而增大,增大到一定程度后,密封和转轮发生碰摩.根据Lyapunov第一近似理论判断非线性系统的运动稳定性,采用R unge-K u tta法数值模拟了转轮的轴心轨迹.通过改变迷宫密封的物理和结构参数,对系统运动特性进行敏感性分析,将M uszynska模型与八参数模型进行比较证明其变化趋势相同.

大型非线性转子-密封-轴承系统的不平衡响应与稳定性

对实际大型汽轮机转子-密封-轴承系统建立了具有超大规模维数的非线性动力学模型,该模型考虑了密封的非线性激振力、可倾瓦轴承的弹性支承力、转子的阻尼力、不平衡质量力和重力。采用Newmark方法对其进行数值求解,模拟出转子升速过程中汽流激振现象的典型特征和发生汽流激振的失稳转速,并且得到系统参数对转子不平衡响应和稳定性的影响规律。结果表明:适当的增大转子的阻尼、密封的半径间隙和密封流体轴向流速可提高转子发生汽流激振的失稳转速,这为在设计和运行中提高实际大型汽轮机转子-密封-轴承系统的稳定性提供了参考依据。

油膜支撑双盘转子-轴承系统周期运动稳定性与分岔

建立了考虑油膜支撑的双盘转子-轴承系统多自由度模型,将与Newmark结合的延拓打靶法应用到多自由度系统的周期稳定性分析中.主要研究双盘转子-轴承系统在转盘偏心量、偏心初始相位、轴承间隙、润滑油动力黏度以及轴承长径比5个参数域内的变化规律,得到一些有益结论:该系统的周期运动主要以倍周期或拟周期分岔而失稳;采用较小的转盘偏心量或增大转盘的初始偏心相位差可以提高失稳转速;为抑制系统过早失稳,应适当提高轴承长径比和尽可能采用较小的轴承间隙;在选用润滑油时,并非其动力黏度越大越好,动力黏度较小的润滑油反而可以适当提高系统失稳转速.研究方法和结果为相关及更为复杂的转子-轴承系统的稳定性设计及振动控制提供了理论参考.

径向动压浮环轴承-转子系统多稳定区域研究

以径向动压浮环轴承为研究对象,针对轴颈、浮环建立统一的动力学方程,用Routh-Hurwitz准则给出单质量刚性对称浮环轴承-转子系统稳定性判据。用有限差分计算某高速径向动压浮环轴承刚度、阻尼系数,获得不同工况下系统稳定性曲线。结果表明,小偏心率下系统升速过程中呈现多个稳定区域,且随偏心率、内外膜半径间隙变化而变化。油膜温度变化亦会影响系统稳定性。为高速浮环轴承稳定性整体建模、分析提供借鉴。

径向动静压浮环轴承-转子系统稳定性分析

以径向动静压浮环轴承-转子系统为研究对象,计入浮环质量和转子刚度建立了统一的动力学方程,用Routh-Hurwitz准则推导了单质量弹性对称系统的稳定性判据。用有限差分计算了某高速径向动静压浮环轴承的刚度系数和阻尼系数,在此基础上得到了不同浮环质量和转子刚度下动静压浮环轴承-转子系统的稳定性曲线。计算结果表明,浮环质量对系统稳定性影响不大,而随着转子刚度减小,系统失稳转速迅速降低。该文在高速浮环轴承-弹性转子稳定性整体建模和分析方面有较大的参考意义。

热效应对径向浮环轴承最小油膜厚度及稳定性影响研究

以径向浮环动静压轴承为研究对象,采用有限元法和有限差分法联立求解Reynolds方程、能量方程和温黏关系式,得到内外层油膜的压力分布、温度分布和黏度分布,对油膜压力积分得到轴承的刚度系数和阻尼系数。针对轴颈、浮环建立统一的动力学方程,结合能量方程和Routh-Hurwitz准则推导出单质量刚性对称浮环轴承-转子系统的热失稳判据,分析了油膜热效应对内外膜最小油膜厚度与失稳转速的影响。结果表明:内外膜油腔呈现多个的温度峰值,两端面温度高于油腔中央温度;内外膜最小油膜厚度和系统失稳转速随着进油温度的升高而减小;高速工况下,油膜温升是导致浮环轴承发生油膜破裂和失稳现象的重要因素,计算时需计入油膜热效应对轴承性能的影响。

多自由度转子-轴承系统周期运动分岔及稳定性研究

建立考虑诸多因素的转子-轴承系统多自由度模型,将与Newmark结合的打靶法应用到多自由度转子-轴承系统的周期稳定性分析中。着重研究了转子-轴承系统失稳转速随系统偏心量、轴承间隙、润滑油动力粘度以及轴承长径比的变化规律,研究结果表明:提高系统偏心量、减小轴承间隙、增大润滑油动力粘度以及选择适当的轴承长径比均能提高转子-轴承系统的失稳转速;对于不同的参数值,系统表现出不同的分岔规律,系统发生半速涡动时表现为倍周期分岔或拟周期分岔,发生油膜振荡时则表现为拟周期分岔。

空压机轴承失效原因分析及对策

根据某空气压缩机轴承故障的实际拆检情况,结合该机的状态监测结果,分析造成该空气压缩机轴承频繁失效损坏的主要原因,指出转子发生半速涡动是轴承失效损坏的根本原因,而转子不平衡是诱发转子半速涡动的重要因素。提出对对压缩机轴承进行可倾瓦改造,消除了转子半速涡动的现象。

小积液情况下卧式转子的稳定性实验研究

盘腔积液现象在舰用燃气轮机工作过程中时有发生,汽化的滑油和水蒸汽凝结形成积液。转子带动腔内的积液旋转,引发振动失稳,严重时会对发动机结构造成致命性破坏。为此,开展燃气轮机压气机盘腔积液的模拟实验研究,以双盘双支承的卧式柔性转子系统作为研究对象,重点关注小积液量的特点,对积液转子的动力学稳定性进行了研究。观测到转子的失稳现象,开展了不同积液体积、不同积液类型(水、植物油和滑油)等因素的影响规律研究,揭示了小积液的卧式转子动力学特征。研究结果表明:(1)对于积液失稳振动,存在失稳边界积液量,当积液量大于该边界值时,失稳将会发生。(2)失稳边界转速及恢复转速均高于临界转速。当转速高于失稳边界转速时,失稳将会发生。转速进一步增加,高于恢复转速时,失稳现象可能消失。(3)失稳时的振动特征为:出现幅值突增,次谐波成分也随之增加;基频和次谐波发生调制,表现出拍振特征。(4)随着积液体积的增加,失稳边界转速先减小后增加。(5)随着积液粘度系数增大,失稳边界转速和边界积液量均增大。

考虑间隙影响的滑动轴承稳定性分析

为了进一步提升轴承的工作性能,以某型滑动轴承为研究对象,建立流体润滑的数学模型,根据压力扰动法得到轴承动态特性系数,并在此基础上求解轴承-转子系统的失稳转速;以轴承间隙为设计变量,利用MATALA进行数值仿真,分析轴承间隙对最小油膜厚度、油膜压力分布、动态特性系数以及失稳转速的影响。仿真结果表明:增大轴承间隙以及减小轴承宽度都会使得最小油膜厚度增加;油膜压力随着轴承间隙的增加而减小;增大轴承间隙会减小轴承动态特性系数的绝对值;增大轴承间隙会减小转子的失稳转速,降低系统的稳定性。