叠片联轴器不对中转子系统非线性动力学特性研究

摘要

叠片联轴器是一种广泛应用于航空、船舰、石油化工等多领域的旋转机械之中的高性能挠性联轴器，其不仅能起到良好的传递扭矩和动力的作用，同时也能有效的补偿相对位移，对转子系统起到了减振和保护的作用。叠片联轴器的不对中是转子系统常见的故障之一，研究其在不对中情况下的动力学特性将对转子系统的安全运行和故障诊断提供一定的依据。
　　本文根据叠片联轴器在平行不对中和偏角不对中情况下的运动特征，分别建立了两种情况下的动力学模型，并利用拉格朗日方程求得两种情况下系统的动力学方程；对平行不对中的叠片联轴器动力学方程用平均法进行了解析求解，得到了以其近似解的幅值与相角为未知数的分岔方程，用数值迭代方法求得系统在共振时的定常解，并与数值仿真结果进行了比较；运用数值仿真，分别观察在平行不对中和偏角不对中情况下系统响应随无量纲的转速、不对中量、阻尼系数及质量偏心的变化情况，并对其动力学特性进行分析。
　　研究表明，随着无量纲转速的变化，叠片联轴器系统非线性动力学响应复杂多变，系统存在周期、倍周期、概周期和混沌的运动状态，但总能找到一段较大转速范围系统运行稳定，适合作为系统的工作转速。不对中量、阻尼系数及质量偏心对系统的影响均存在一个临界值，在临界值以下对系统的稳定性影响极小，而一旦超过临界值系统将会很不稳定。
　　该论文有图39幅，参考文献58篇。

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变量注释表

1 绪论

1.1 论文的研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文的主要研究内容

2不对中叠片联轴器系统动力学建模

2.1拉格朗日方程

2.2 平行不对中叠片联轴器系统的动力学方程

2.3 偏角不对中叠片联轴器系统的动力学方程

2.4本章小结

3 平行不对中叠片联轴器系统解析求解

3.1标准方程组

3.2求解共振定常解

3.3本章小结

4平行不对中叠片联轴器系统动力学特性分析

4.1无量纲转速对系统响应的影响

4.2 无量纲平行不对中量对系统响应的影响

4.3 无量纲阻尼系数对系统响应的影响

4.4 无量纲偏心距对系统响应的影响

4.5本章小结

5偏角不对中叠片联轴器系统动力学特性分析

5.1无量纲转速对系统响应的影响

5.2 角不对中对系统响应的影响

5.3 无量纲阻尼系数对系统响应的影响

5.4 无量纲偏心距对系统响应的影响

5.5本章小结

6总结与展望

6.1全文总结

6.2工作展望

参考文献

作者简历

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