分布式摩擦激励下轴系振动研究.pdf

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1、振动与冲击第33卷第20期JOURNALOFVIBRAT1ONANDSHOCKV0l_33No．202014分布式摩擦激励下轴系振动研究车凯凯，张振果，张志谊，华宏星，(1．上海交通大学振动冲击噪声研究所，上海200240；2．上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室，上海200240)摘要：针对含水润滑橡胶轴承轴系在摩擦激励与弯扭耦合作用下产生自激振动并诱发异常噪声、而常用的点支承模型无法用于分析轴承分布支承力及轴承倾斜等因素对轴系振动影响，采用分布式轴承支承模型及速度依赖型Stri—beck摩擦模型，利用拉格朗日方程及模态展开法建立摩擦激励下轴

2、系动力学模型。用数值仿真研究轴系非线性振动与系统物理参数间关系，探讨接触力、转速、轴承倾斜等因素对轴系响应特性影响。结果表明，在相同摩擦系数、接触力、转速条件下轴承倾斜会使轴系更易产生自激失稳。关键词：分布式摩擦；水润滑橡胶轴承；自激振动；轴承倾斜；非线性动态响应中图分类号：TH212；TH213．3文献标志码：ADOI：10．13465／j．cnki．jVS．2014．20．020Distributed-frictioninducedvibrationinshaftingsystemCHEKai—kai，ZHANGZhen-guo，ZHANGZh

3、i—yi，HUAHong．xing，(1．InstituteofVibration，ShockandNoise，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240；2．StateKeyLaboratoryofMechanicalSystemandVibration，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240)Abstract：Thecouplingbetweennonlinearfrictionandbending-torsionvibrationcaninduceself-e

4、xcitedvibrationofshaftsystemwithwater-lubricatedrubberbearing，andresultinabnormalnoise．Currentresearchesaremainlybasedonthedynamicmodelwithsingle—pointbearingandcannotanalyzetheinfluenceofdistributedbearingforceandbearinginclinationonthevibrationcharacteristicsofshaftsystem．In

5、ordertosolvethisproblem，adynamicmodelofshaftsystem。wasdevelopedbasedondistributedbearingmodelandvelocitydependentfrictionrepresentedbyStribeckcurve．TheequationofmotionwasderivedusingLagrangianapproachandmodalsynthesismethod．Usingnumericalmethod，therelationshipbetweenthenonline

6、ardynamicresponseandthesystem’Sphysicalparameterswasanalyzed．Theeffectsofcontactforce，rotationalspeedandinclinationofbearingwerealsodiscussed．Accordingtothesimulationresults，theself-excitedvibrationofshaftsystemwithinclinedbearingscanbemoreeasilyobservedunderthesameconditionso

7、fcontactforce，rotationalspeedandfrictionparametersasinthecaseofpoindbearingmode1．Keywords：distributed—friction；water—lubricatedrubberbearing；self-excitedvibration；bearinginclination；nonlineardynamicresponse舰船螺旋桨推进轴系支承较复杂，而艉轴承作为滑橡胶轴承进行润滑机理及摩擦性能研究，文献[1，4，桨一轴一支承的重要组件直接关系系统的稳定性，多6

8、—7]通过一般性试验研究，由粘一滑效应角度对摩擦采用水润滑橡胶轴承J。低速重载下轴承与轴颈间不噪声给予解释。Simpson