轉(zhuǎn)子-軸承-密封系統(tǒng)非線性動力學(xué)特性的研究.pdf

1、旋轉(zhuǎn)機(jī)械是工業(yè)部門中應(yīng)用最廣泛的一類機(jī)械設(shè)備，在工業(yè)的各個重要領(lǐng)域發(fā)揮著無可替代的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，蒸汽輪機(jī)向高速、重載和自動化方向發(fā)展,在速度、容量、效率和安全可靠性等方面提出了更高的要求。由于其蒸汽參數(shù)的不斷提高，汽流激振力的作用日趨重要。汽流激振力通常來自三個方面：密封流體激振力、葉頂間隙激振力和作用在轉(zhuǎn)子上的靜態(tài)蒸汽力。而其中關(guān)于密封流體激振力的研究遠(yuǎn)不如對流體潤滑軸承那樣普遍和深入。
　　本文首先介紹幾種密封力模

2、型，描述了Muszynska模型所揭示的密封力的主要特征；并應(yīng)用Muszynska模型建立了一個簡支承的Jeffcott平衡轉(zhuǎn)子－密封系統(tǒng)非線性動力學(xué)模型；利用李雅普諾夫穩(wěn)定性理論對系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析研究，得出了平衡轉(zhuǎn)子－密封系統(tǒng)失穩(wěn)轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式；通過數(shù)值計(jì)算分析了系統(tǒng)主要參數(shù)對穩(wěn)定性的影響及隨轉(zhuǎn)速的變化轉(zhuǎn)子渦動幅值的變化規(guī)律。
　　建立了不平衡轉(zhuǎn)子－密封系統(tǒng)的非線性動力學(xué)模型，應(yīng)用打靶法結(jié)合Floquet理論研究了系統(tǒng)周期解

3、的穩(wěn)定性及其非線性動力學(xué)行為；根據(jù)系統(tǒng)的周期響應(yīng)、頻譜圖、Poincaré映射圖、分岔圖，分析了系統(tǒng)在特定轉(zhuǎn)速及特定轉(zhuǎn)子系統(tǒng)參數(shù)下的非線性動力學(xué)特性；通過數(shù)值計(jì)算得出在轉(zhuǎn)子升速和降速過程中分岔點(diǎn)附近存在滯后現(xiàn)象。
　　考慮轉(zhuǎn)子由滑動軸承支承，建立了復(fù)雜的轉(zhuǎn)子－軸承－密封系統(tǒng)的非線性動力學(xué)模型；根據(jù)系統(tǒng)相軌跡、頻譜圖、Poincaré映射圖、分岔圖，綜合分析研究了系統(tǒng)在特定轉(zhuǎn)速及特定的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)參數(shù)下的非線性動力學(xué)特性及密封處與軸頸處