机械外文翻译转子轴承系统动态分析

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1、机械外文翻译转子轴承系统动态分析附件英文文献翻译转子轴承系统动态分析机械工程硕士克利夫兰州立大学芬恩工程2009年高校科技本论文提出设计永磁交流发电机协会的有限元分析FEA的方法协会管理公司被配置为一个由两个相同的悬臂空心滚动接触轴承协会管理公司的性能要求是16000最大工作速度小于0010的最大轴自由端位移一个悬臂梁的静态和动态结果进行了预测封闭形式解和有限元分析验证获得了从代码验证这些结果一个转子轴承系统的数学模型提出并分析了其动态不平衡响应时受到在自由端谐波激振力对于一个转子轴承几何建由设计为蓝本然后在使用二阶四面体实体单元最后六个转子轴承系统参数研究

2、的有限元分析结果在这些参数研究参数研究5转子轴承配置证明以满足协会管理公司第一个自然频率和位移要求第一个自然频率被确定为358171转这是22年的协会管理公司的最高运行速度倍此外最大稳态UX和位移235E-06和106E-05分别小于最大允许轴位移关键词转子轴承系统有限元分析永磁发电机协会管理公司委员会顾问马吉德博士顾问约翰弗特博士委员会成员保林博士委员会成员轴承系统分析做了基础Kirk和Grnter分析了碰摩转子弹性轴承阻尼支承的稳态和瞬态响应在调整运动方程时他们忽视转子弹性和圆盘的陀螺效应并提供设计图表在旋转体和非旋转体支承下的转子在一定速度范围内的最小

3、振幅和力的改变Smith研究弹性阻尼支承系统碰摩转子内部阻尼的大量衰减Lund和Gunter表明弹性阻尼支承同样需要增加高速转子的稳定性另外Lund和SternlichtDowrski和Gunter表明可以通过设计轴承支撑系统显著降低传播力Pilkey提供了一个两步程序法转子悬架优化系统从这些研究中发现系统动态特性受碰摩转子轴承支座系统的质量阻尼和刚度的影响Gasch探讨了大型涡轮转轴的有限元分析他介绍了转子动力学分析基础通过方程获得了模态测试和模态分析Vance给出了转子---轴承试验仪器转子---轴承系统模型的电脑分析和实验测量的比较结果包括基础得用阻抗

4、效应传递矩阵法斯蒂芬森采和Rouch采用有限元方法分析了转子---轴承系统他们提供了一个利用模态分析技术的程序应用时可以测量频率响应包括动态基础结构许多有限元分析程序的发展都已经开发出来并且改善了转子---轴承系统的方程式例如布克公式在他们早期的调查研究中转动惯量回转力矩剪切变形轴向载荷和内部阻尼的影响都被忽视了Nelson和McVaugh利用有限罗利梁来阐明转子---轴承系统包括上述额外特性Zorzi和Nelson在1977和1980年从事包括内部阻尼和轴向转矩的一般化相似模型此外Nelson和Greenhill利用Timoshenko梁函数建立轴的公式O

5、zguven和Ozkan另外提高了对轴的有限元模型的影响包括内部和粘性阻尼目前有许多软件包含动力响应分析固有频率和模态特征转子---轴承系统然而这些软件可能有所限制如果涉及的基础太过于复杂在短暂的转子动力学历史前提下证明通过相互作用来实现理论与实践相结合最好的是旋转机械转子动力学并非独一无二的在这方面提供了一个不寻常的生动的数学例子最近分析和实验之间的平衡一直受现代计算工具的影响避免这些工具取代课程设计我们要注重学者的意见计算机代码的品质预言是基本模型的稳固和转子动力学家的物理角度利用特别算法得出的良好的工程师取得了满意的模型各式各样的算法和计算机代码影响工

6、程师的判断优越的算法和计算机代码并不能改善坏模型或缺乏工程上的判断第三章转子---轴承系统的数学建模与有限元分析根据Rao在旋转机器中这样共振源的正弦曲线力是不平衡的例如转子---轴承系统旋转机械包括涡轮机电机风机发电机或转动轴不平衡是旋转机械振动的主要原因之一下图示31是机器的简化模型机器的总质量是M有两个偏心质量m2旋转方向相反角速度为常数w向心力mew2取决于导致激励M的每个质量两个相等的m2旋转方向相反两者的水平力相互抵消过主轴做一垂直平分的直线AA如图31所示质量块水平方向的角位置决定垂直分量所以运动方程为M是不平衡质量e是偏心量w是旋转角速度ra

7、dst是时间s本章描述了转子---轴承系统的运动状态在有质量集中和恒定速度的自由旋转端转子是由两个相同的滚动轴承支承的空心转轴滚动轴承的作用是在运动中支承和定位转轴每个轴承之间有两个弹簧在弹簧之间有滚动体滚动体保证位置的准确性另外还有保持架它的主要作用是保证滚动体的方向夹角左端点是转轴与齿轮紧密结合的驱动齿轮轴轴保证电机转子正常的终止31转子轴承系统的数学建模动态建模需要确定转子轴承系统的动态特性和相关的振动问题早期的转子轴承系统动态建模也使用了系统分析或传递矩阵的方法传递矩阵法解决了动力学问题在频域分析中使其本身成为转子轴承系统的稳态响应Prohl首次把该

8、方法应用于转子轴承系统中同时被朗德和奥克特使用他们创