加速度对涡轮增压器球轴承-转子系统动力学特性的影响-论文.pdf

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1、振动与冲击JOURNALOFVIBRATIONANDSHOCKVo1．33NO．112O14第33卷第11期加速度对涡轮增压器球轴承一转子系统动力学特性的影响，黄若，张威力，姜雅力，邢卫东(1．北京理工大学机械与车辆学院，北京100081；2．中国北方发动机研究所，山西大同037036)摘要：车用涡轮增压器转子系统具有高速、轻载荷、大柔性、小尺寸、多激励、变工况特点，球轴承涡轮增压器轴承一转子系统转速会在较大范围内频繁变动。针对某型号车用球轴承涡轮增压器，建立考虑了密封结构和气流激振的球轴承涡轮增压器转子动力学模型，分析了不同加(减)速度下的球轴承涡轮增压器转子瞬态响应规律，

2、并与该转子系统临界转速、稳态响应及临界转速实验结果进行对比分析，结果表明：球轴承涡轮增压器一阶临界转速随加(减)速度增大而减小，二阶临界转速随加(减)速度增大而增大；加(减)速下的球轴承涡轮增压器转子振幅在临界转速附近随加(减)速度增大而增大，非临界转速范围内变化不大。关键词：涡轮增压器；转子动力学；加速；减速；瞬态响应中图分类号：0347．6文献标志码：ADOI：10．13465／j．cnki．jVS．2014．11．024Influencesofaccelerationondynamiccharacteristicsofaturbocharger’Sballbearing

3、-rotorsystemHUANGRuo，ZHANGWei．1．．i，JIANGYa．．1i．，XINGWei—dong(1．Sch。。1。fMechanicalEngineering，BeijingInstituteofTechn。1。gY，Beijing100081，China；2．ChinaNorthEngineResearchInstitute，Datong037036，China)Abstract：Avehicularturbocharger'srotorsystemhasfeaturesofhighspeed，lightload，largeflexibility，

4、smallsize，multi—excitationandvaryingoperationcondition，SOitsrotatingspeedcanfrequentlyvarywithinawiderrange．Aimingatacertaintypeofvehicularturbocharger，arotordynamicmodelofavehicularturbochargerconsideringsealstructuresandgasflow—excitingwasestablished．Theinfluencesofaccelerationonthetransi

5、entresponsesofthethebearing—rotorsystemwereanalyzed．Theresultswerecomparedwiththoseofnumericalcalculationandtestforcriticalspeedsandsteady-stateresponsesoftherotorsystem．Thecomparisonresultsshowedthatthefirstordercriticalspeedofthesystemdecreaseswithincreaseinaccelevationordecelerationordec

6、aleration，buttheveryingofitssecondordercriticalspeediscontrary；theamplitudesofthetransientvibrationsoftherotorincreasewithincreaseinaccelerationordecelerationwithinthespeedrangesnearthecriticalspeedsofthesystem，buttheyvarylittleinotherspeedranges．Keywords：turbocharger；rotordynamics；accelera

7、tion；deceleration；transientresponse涡轮增压是发动机强化、节能、环保的最重要技术点，能胜任更高转速、具有更好的加速性与更高的机械措施之一，与自然进气发动机相比，当代涡轮增压技术效率，涡轮增压器采用混合陶瓷球轴承取代浮动轴承可实现节能10％一20％(汽油机)和20％一40％(柴油能够大幅度提高其综合性能。车用涡轮增压器转子系机)的目标，配合其它技术手段可达到欧Ⅳ、欧V和欧统具有高速、轻载荷、大柔性、小尺寸、多激励、变工况Ⅵ的排放水平，应用越来越广泛。目前的车用涡轮增特点，