轉(zhuǎn)子系統(tǒng)碰摩故障非線(xiàn)性輸出頻率響應(yīng)函數(shù)特性研究.pdf

1、本文針對(duì)碰摩轉(zhuǎn)子故障進(jìn)行了深入研究，基于傳統(tǒng)頻譜圖分析方法進(jìn)行碰摩故障診斷的不足，提出一種基于非線(xiàn)性輸出頻率響應(yīng)函數(shù)(NOFRF)的碰摩故障診斷方法，取得了具有創(chuàng)新性的成果，本文主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行論述：
　　1．對(duì)本課題提出的目的和意義進(jìn)行了介紹，闡述了非線(xiàn)性系統(tǒng)辨識(shí)和非線(xiàn)性輸出頻率響應(yīng)函數(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及碰摩故障的發(fā)展成果，最后論述了本論文的主要內(nèi)容和創(chuàng)新之處。
　　2．建立了碰摩轉(zhuǎn)子的動(dòng)力學(xué)模型，討論分析了不同的

2、轉(zhuǎn)子與定子間隙情況下各階NOFRF值的變化情況。當(dāng)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)出現(xiàn)輕微的碰摩故障時(shí)，使用傳統(tǒng)的頻譜圖分析的方法對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)無(wú)法有效辨識(shí)時(shí)，NOFRF對(duì)碰摩故障的敏感性可以有效的識(shí)別故障；當(dāng)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)沒(méi)有出現(xiàn)碰摩故障時(shí)，系統(tǒng)只有一次諧波一階核值G1(jωF)值不為零，其他各階NOFRF值都等于零，這可以很好的反應(yīng)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)正常工作的狀態(tài)。
　　3．討論分析了帶不對(duì)中-碰摩耦合故障的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在不同不對(duì)中程度以及不同不對(duì)中角度下的NOFRF值的變

3、化情況。隨著不對(duì)中量△E的增大，NOFRF中二次諧波二階核值(G2(j2ωF))和四階核值(G4(j2ωF))呈增大的趨勢(shì)，增幅較為明顯；隨著不對(duì)中角度的增加， NOFRF中的(G2(j2ωF))和(G4(j2ωF))隨之而增大，一次諧波三階核值(G3(jωF))隨之減小。因此，可以通過(guò)(G2(j2ωF))、(G4(j4ωF))、(G3(jωF))值的變化情況識(shí)別轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的不對(duì)中程度。
　　4．討論分析了帶松動(dòng)-碰摩耦合故障的轉(zhuǎn)子

4、系統(tǒng)在不同松動(dòng)剛度以及不同碰摩剛度下的NOFRF值的變化情況。在碰摩剛度不變的情況下，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的(G2(j2ωF))和(G4(j2ωF))的值隨著松動(dòng)剛度的減小，呈增加的趨勢(shì)，其中(G2(j2ωF))增加的幅度更大，因此可以通過(guò)(G2(j2ωF))和(G4(j2ωF))的變化情況來(lái)識(shí)別系統(tǒng)的松動(dòng)故障；當(dāng)松動(dòng)剛度相同時(shí)，隨著碰磨程度的加重，系統(tǒng)的(G3(jωF))和(G3(j3ωF))值隨之增加，其中(G3(jωF))的增加幅度更大，可以

5、通過(guò)(G3(jωF))的變化情況來(lái)識(shí)別系統(tǒng)的碰摩故障。
　　5．討論分析了帶碰摩-裂紋耦合故障的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在不同裂紋深度以及不同轉(zhuǎn)子與定子間隙下的NOFRF值的變化情況。在裂紋深度相同時(shí)，隨著碰摩逐漸加重，系統(tǒng)的(G2(j2ωF))和(G4(j2ωF))都在增加，而從頻譜圖上基本看不出2倍頻幅值的變化，因此該方法可以反映碰摩-裂紋耦合故障情況下，碰摩程度的小幅度變化；當(dāng)δ=1×10-5 m時(shí)，隨著裂紋的加深，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的各階 NOFR