多轴齿式离心压缩机转子系统振动特性研究

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1、犬裡－大＃ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＯｍＯＧＹ硕士奪位正文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ１＾１多轴齿式离心压缩机转子系统振动特性研究学科专业填及——一作者姓名涨圭指导教师ｆｉｆｔＩＬ—＿教＿＿１＿＿＿２０１５６答辩日期５＿＿１硕士学位论文多轴齿式离心压缩机转子系统振动特性研究Ｖｉｂｒａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｎｅａｒｅｄｒｏｔｏｒｓｓｔｅｍｏｆｉｎｔｅｒａｌｌｇｙｇｙｃｅｎｔｒｉｆｕｇ

2、ａｌｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ作者姓名：张兆丰学科、专业：机械制造及自动化学号：２１２０４０２５指导教师：韩清凯教授完成日期：２０１５年５月２５曰大嫂工大摩ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果

3、一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均巳在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：：级路日期：日作者签名＋＾￡＾年＿＿￡月＿／＾大连理工大学硕士学位论文摘要，离心式压缩机广泛应用于冶金，石油化工，天然气运输制冷及动力工程等领域，一是国家重大装备制造业的关键设备之，在国民经济各部门中占有重要地位，多平行轴转子系统是多轴齿式离心压缩机的核心部分，其齿轮稱合振动特性的研究与工业生产密。切相关在实际工作中，振动故障是离心压

4、缩机常见的问题，振动过大不仅可能导致设，备本身损坏，严重时会造成重大的事故。因此为使设备长期稳定运行就要找到其振动问题的特性和规律，在出现振动故障时，能够快速查明原因提出相应对策。本文主要研究的是多平行轴转子系统齿轮親合振动特性问题，即基于有限元理论，，采用数值分析方法，以某型五平行轴齿式离心压缩机为研宄对象建立了五平行轴转子系统动力学模型，；，分析了齿轮親合的振动特性主要工作包括以下１绍了直齿轮和斜齿轮的时变哨合刚度计算方法，并绘制出直齿轮和斜齿轮喃（）介。合刚度曲线，分析了啮合刚度时

5、变特性同时在考虑时变啮合刚度、齿侧间隙、静传动误差等因素基础上，建立了斜齿轮啮合动力学分析模型。２以某型多轴齿式离心压缩机为例，根据转子动力学理论和有限元建模方法，建（）－－，立了多平行轴齿轮轴承转子系统模型，得到了转子系统运动微分方程介绍了系统固有特性和不平衡响应计算方法。（３）在考虑齿轮啮合与不考虑齿轮啮合两种情况下，同时釆用ＭＡＴＬＡＢ和ＡＮＳＹＳ有限元软件求解出转子系统的固有特性，并进行了对比分析，研究了齿轮耦合作用对多平行轴转子系统固有特性的影响。４针对压缩机多轴转子系统模

6、型，计算了系统临界转速，绘制出系统Ｃａｍｂｅｌｌ图，（）ｐ分析了齿轮啮合对系统临界转速的影响，。在考虑齿轮时变啮合刚度激励基础上通过数，值计算仿真，获得了不同工况下以及不同齿侧间隙下输出轴轴承处的振动响应研宄了负载和齿侧间隙对不平衡振动的影响。研宄表明，由于多平行轴的齿轮親合作用，整体系统固有特性包括各单轴的固有特，性和親合派生的固有特性，整机系统的Ｃａｍｐｂｅｌｌ图中出现喃合频率线系统派生出新一的临界转速值。在定载荷条件下，由于齿轮时变喃合刚度，转子稳态不平衡响应图中出现齿轮啮合频率及

7、其倍频成分，齿轮啮合频率幅值甚至可超过工频幅值成为引起系统一定工况下产生振动的重要因素。在，齿侧间隙过小会引起转子轮齿间的冲击碰撞。关键词：离心压缩机；齿；多平行轴转子系统轮耦合；振动特性－－Ｉ多轴齿式离心压缩机转子系统振动特性研究ｒａｔｏｎ－ＶｉｂｉｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｍｕｌｔｉｓｈａｆｔｉｎｔｅｒａｌｌｅａｒｅｄｇｙｇｃｅｎｔｒｉｆｕａｌｃｏｍｒｅｓｓｏｒｒｏｔｏｒｓｓｔｅｍｇｐｙＡｂｓｔｒａｃｔＣｅｎｔｒｉｆｕａｌｃｏｍｒｅ

8、ｓｓｏｒｓａｒｅｗｉｄｅｌｕｓｅｄｉｎｍｅｔａｌｌｕｒｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｉｎｄｕｓｔｒｎａｔｕｒａｌｇｐｙ，ｇｙ，ｐｙａｓｔｒａｎｓｏｒｔａｔｉｏｎｒｅｆｒｉｅｒａｔｉｏｎａｎｄｏｗｅｒｅｎｉｎｅｅｒｉｎ．Ｉｔｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｋｅｅｕｉｍｅｎｔｏｆｇｐ，ｇｐｇｇｙｑｐｎａｔｏｎａｅｕｍｅｎｔｍａｎ