齿式联轴器不对中动力学特性研究

摘要

联轴器不对中是转子系统在运行过程中比较常见的故障之一。齿式联轴器是联轴器中最为常见的一种，由于它有传递扭矩大、制造加工相对简单，具有较好的补偿能力等优点，被广泛地运用于现代大型转子系统中。本文以齿式联轴器为对象，研究了这种联轴器不对中的动态特性。
　　本文对不对中的齿式联轴器连接的轴承—转子系统进行了动力学分析，首先从研究齿式联轴器内部齿轮的啮合入手，讨论了齿式联轴器不对中力的组成，推导了不对中量与径向力之间的关系式。研究表明：在齿轮润滑良好的情况下，联轴器受到由于各齿传递扭矩不同引起的径向力和由于齿套偏心引起的离心力的共同作用。
　　研究了不对中的齿式联轴器在旋转过程中的运动规律，得出不对中力的数学模型，建立了转子—不对中齿式联轴器—轴承系统的运动微分方程。
　　运用newmark数值积分方法对微分方程进行仿真，结果表明：转子系统在运行过程中的弯曲振动呈现出多种倍频分量的振动，其中以1和2倍频振动分量为主，不对中引起转子系统2、4、6、8等偶数倍频振动，2倍频振动最大，其他偶数倍频振动依次递减，这些倍频分量在齿式联轴器处表现得比较明显。联轴器的啮合刚度、传递的扭矩、结构尺寸、放置位置、以及转速等都对转子系统的振动具有较大的影响。

目录

齿式联轴器不对中动力学特性研究

ANALASIS OF DYNAMIC CHARACTORISTICS OF GEARCOUPLING WITH MISALIGNMENT

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题来源和课题研究的意义

1.1.1 课题来源

1.1.2 课题研究的意义和目的

1.2 联轴器不对中国内外研究现状

1.2.1 齿式联轴器的分类

1.2.2 齿式联轴器不对中分类与产生原因

1.2.3 联轴器不对中的动力学特性研究

1.2.4 联轴器不对中故障诊断的方法

1.3 本文主要研究内容

第2章 齿式联轴器运动机理以及受力研究

2.1 齿式联轴器的运动特性

2.1.1 平行不对中运动机理研究

2.1.2 角度不对中的运动机理研究

2.2 齿式联轴器齿套运动特性研究

2.2.1 齿式联轴器运动微分方程及解析解

2.3 不对中引起的径向力分析

2.3.1 径向力仿真

2.4 本章小结

第3章 不对中的齿式联轴器转子系统数学建模

3.1 不对中齿式联轴器数学模型

3.1.1 扭转产生的径向力的数学模型

3.1.2 齿套离心力产生的激励力的数学模型

3.2 转子运动微分方程的建立

3.2.1 质量阵、刚度阵和阻尼阵的建立

3.2.2 转子—联轴器—轴承系统的油膜力模型

3.2.3 转子—联轴器—轴承系统运动方程的数值方法

3.3 本章小结

第4章 不对中的齿式联轴器转子系统动力特性仿真

4.1 实物模型离散化

4.2 仿真结果及结论

4.2.1 啮合刚度对联轴器动态特性的影响

4.2.2 扭矩对联轴器动态特性的影响

4.2.3 转速对联轴器动态特性的影响

4.2.4 不对中对轴系动态特性的影响

4.3 本章小结

结论

参考文献

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