单级双吸泵转子临界转速几种算法的比较.pdf

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1、应用与试验2012年第6期(总第122期)·机械研究与应用·单级双吸泵转子临界转速几种算法的比较马会防，黎美玲(上海凯泉泵业(集团)有限公司技术中心，上海201804)摘要：对单级双吸泵转子的·临界转速，应用能量法、特征方程法、有限元法等四种方法，分别进行了计算；并应用冲击响应法，对产品样机的临界转速进行了实际测量。然后，对比了不同算法的结果与实测结果的差异，探讨了不同算法的特点，以及可能引起较大误差的因素等。研究结论对双吸泵转子临界转速的计算以及计算方法的选择，具有直接的应用价值和参考价值；对于其它类型转子临界转速的计算和研究，也有重要的参

2、考价值。关键词：双吸泵；转子；临界转速；能量法；特征方程法；有限单元法中图分类号：TH122；TH326文献标识码：A文章编号：1007-4414(2012)06-0060—03Thecomparisonofseveralcritical—speedcalculationmethodsofasingle-stagedouble-suctionpumpSrotorMaHui—fang．LiMei—ling(TechnologycenterofShanghaiKaiquanCo．，Ltd，Shanghai201804，China)Abstract

3、：Methodslikeenergy，characteristicequationandFEMareappliedtocalculatethecriticalspeedofasingle—stagedouble—suctionpumpSrotor．Andthecriticalspeedofrealproductistestedwithmethodofresponseoftheshock．Thenthedifferencesbetweenresultsofcalculationandresultoftestingarecontrasted．Th

4、echaracteristicsofseveralcalculationmethodsandpossiblefactorswhichcausedbiggerdeviationarediscussedtoo．Thestudyconclusionhasdirectvaluesofapplicationandreferenceforcalculationofdouble-suctionpumpSrotorandchoiceofdifferentcalculationmethods．AndforcalculationandstudyO13otherk

5、indsofrotor，italsohasimportantvaluesofreference．Keywords：double-suctionpump；rotor；criticalspeed；energymethod；characteristicequationmethod；FEM1引言K=3．4×10×[(F／9．8)。z。L8cos1．9OL]对于水泵等旋转机械来说，临界转速是非常重要(1)的动态参数，需要在设计阶段计算临界转速，以保证对于角接触球轴承，径向刚度计算公式为：满足设计要求。但随着新技术的发展和应用，临界转K=1．18×10×

6、(dlFZCOSa)／9．8(2)速的计算方法越来越丰富，了解各方法的特点以及如式中：F为径向载荷，N；Z为滚动体数目，个；，J为滚何选择计算方法，成为设计工程师面临的一个问题。动体有效接触长度，cm；为滚动体接触角，(。)；d笔者以单级双吸泵转子临界转速的设计计算为例，采为滚球直径，cm；轴承N319E的参数Z=8，L=2．用了能量法、特征方程法、有限单元法等四种不同的65cm，O／=0。，根据式(1)计算得K=91137．08N／ram。计算方法；在产品样机生产出来后，再次进行实测；最后，对比分析不同计算方法与实测结果的差异，并探讨了不同

7、算法之问差异的原因。。。t．D已知该转子工作转速为1480r／min，根据“工作转速n低于其一阶临界转速n的刚性转子，要求n<0．75n”，可反向计算出需要的临界转速应大于图1转子结构简图1973r／min。转子结构简图如图1所示。1．角接触球轴承7319BECBM一2个2．单列转子上的单列圆柱滚子轴承N319E，承受的径向圆柱滚子轴承N319E一1个载荷为F=7036．4N，单个角接触球轴承7319BECBM承受的径向载荷为F=3518．2N。由于计算过程中，轴承7319BECBM的参数d，=2．65cm，Z=8，Og=有些算法需采用滚动轴

8、承的径向刚度值，下面根据文40。，根据式(2)计算得K=29176．83N／ram，因背对背献[1—2]中的经验公式，计算滚动轴承的径向刚度，安装了2个角接触球轴承