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转子临界转速影响因素分析

长为SOr/min.终止转速为20000r/min.计算的临界转速图如图4.3.井与厂家采用的传递矩阵法作比较．一阶振型图如图4.4-二阶振型图如图4.5:

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转子转速(r/min)

图4.3刚性支承临界转速图

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图4.4正向涡动一阶临界转速下的振型

困4.5正向涡动二阶临界转速下的振型

传递矩阵法有限元法相对误差一阶临界转速(r/min

传递矩阵法

有限元法

相对误差

一阶临界转速(r/min)

4247

4055

4.5%

二阶临界转迷{r/min)

14683

15468

5.3%

4.2.2考虑轴承刚度和阻尼后的临界转速和主振型

当考虑刚度和明尼系数后、采用四油模的轴承．用八个等效的刚度和阻尼系数代替油膜力的影响，软件通过先计算Sommerfiled数后，利用轴承特性参数表内插值荻得八个系数．Sommefrield数和刚度系数和阻尼系数关系图如图4.6,4.7,轴承的参数如表4.2:

未4.2轴承结构参数

直径D(mm)

轴承觅B(mm)

进油温度t(C)

相对间隙比(%,)

左轴承

62.5

125

45

1.63

右粕承

80

160

45

I.58

在计算时考虑参报质量的影响，支承视为质量，阻尼和弹笋的系统组成，参振质量取厂家给定值Mb,=Mby=IO g, k沁咋研=J011N/m; kb劝=妇 =o；Cb1=C泸o.

润滑油在45它时查得μ=24.8mP.s; 静载荷由转子的质量求得．

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图4.6轴承刚度系数与So关系阳 图4.7轴承阻尼系数与So关系图

计算的临界转速和振型困如下因4.8,4.9,4.10所示

弹性支承刚性支承一阶临界转逑(r/min)3403

弹性支承

刚性支承

一阶临界转逑(r/min)

3403

4055

二阶临界转迷(r/min)

9290

15468

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转子转速(r/min) x104

图4.8弹性支承情况下的临界转速图

振型如图4.9和困4.10.

图4.9弹性支承下一阶报型

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图4.10弹性支承下二阶振型

分析

1)当考虑轴承刚庆系数和阻尼系数后，相对于刚性支承下，临界转迷有明显的下降．

2) Campbell图中 考虑轴承的刚度系数和阻尼系数后，会出现低频的固有频率

线，在考虑了陀螺力矩作用下，在0-4000r/min范困内，涡动频率线井不是随着转速的增加而增加，而是呈下降的趋势．在4000r/min-20000r/min的范图内，正向涡动频

率线逐渐随着转速增大丙增大，说明在 0-4OOOr/min范围内轴承的阻尼系数作用强于陀螺力矩的作用；当在4000r/min-20000r/min范围，转速升高是陀螺力矩作用强于阻尼系数矩阵作用．

3)振型图可以考出，在一阶转速下振型属千弯曲型，二阶临界转速下振型于属

倾斜型，抵型满足文献[45]中给出的振型陷刚度变化图．

临界转速影响分析

刚度系数的影响分析

针对困4.1转子、忽略轴承阻尼的影响，耦合看作很弱，认为支承是各向同性的情况下分析刚度系数变化影响，即：

k叮＝k,,=O.

k=k”

通过改变凡的值来判断丈承刚度对于临界转速的影响，

起始转速取为O;步长tor/min,终止转速15000r/min,分别计算刚度系数K立在1011N/m,10呤／m,I09N/m,J08N/m,!07N/m,I06Nim,］的Nim,1oNrm，的临界转速图如图4.10-4.17所示．

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