輪盤超速試驗(yàn)臺(tái)減振結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性分析及優(yōu)化.pdf

1、船舶用燃?xì)廨啓C(jī)，是高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械，其轉(zhuǎn)子屬于柔性轉(zhuǎn)軸。高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性對(duì)機(jī)械穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性有重要的影響。影響平穩(wěn)性的問題普遍是振動(dòng)問題，轉(zhuǎn)子大幅度的振動(dòng)，可能會(huì)造成很多不必要的損失，有時(shí)還可能導(dǎo)致燃?xì)廨啓C(jī)的報(bào)廢。
　　本文中的超速試驗(yàn)臺(tái)，是用來考核船舶用燃?xì)廨啓C(jī)輪盤高速旋轉(zhuǎn)性能的。試驗(yàn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)速度較高，為減小試驗(yàn)臺(tái)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動(dòng)，特別是避免共振，必須根據(jù)實(shí)際工況，設(shè)計(jì)合理的減振結(jié)構(gòu)，使轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性滿足高轉(zhuǎn)速

2、及避免共振的需求。
　　針對(duì)試驗(yàn)臺(tái)的原減振方案采用滑動(dòng)軸承支承，存在不滿足高轉(zhuǎn)速要求，且潤(rùn)滑油泄漏嚴(yán)重的不足，確定了采用滾動(dòng)軸承支承的新方案。新方案使用高速角接觸球軸承與鼠籠式彈性支承串聯(lián)的方式，達(dá)到減振目的；設(shè)計(jì)了減振結(jié)構(gòu)，包括軸系部分、支承部件、潤(rùn)滑及密封系統(tǒng)、動(dòng)力裝置及殼體部分；利用CAD及PROE軟件建立了減振結(jié)構(gòu)的二維及三維模型。
　　分析了減振結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性，利用有限元軟件ANSYS對(duì)鼠籠及轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)進(jìn)行了強(qiáng)度分析

3、，得到了變形及應(yīng)力分布云圖；對(duì)軸承及鼠籠進(jìn)行了剛度分析，分析了影響支承剛度的主要因素，得到了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的支承剛度值；對(duì)鼠籠及轉(zhuǎn)軸進(jìn)行了模態(tài)分析，得到了各自的固有頻率及振型，為轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析提供了臨界轉(zhuǎn)速的邊界值。
　　利用傳遞矩陣法，分析了試驗(yàn)臺(tái)鼠籠-軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。建立了試驗(yàn)臺(tái)轉(zhuǎn)子的動(dòng)力學(xué)分析模型，根據(jù)集總參數(shù)法，確定了試驗(yàn)臺(tái)轉(zhuǎn)子典型部件及整體傳遞矩陣。通過MATLAB編程，得到了鼠籠-軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速及振