柔性多转子串联轴系现场动平衡技术研究

摘要

转子动平衡技术是解决旋转机械振动问题的一项重要技术，对于柔性转子和轴系的动平衡主要有影响系数法、振型平衡法等，在现场动平衡过程中影响系数法得到了最广泛应用。最小二乘影响系数法解决了多平面多测点的平衡计算问题，但是计算结果可能导致了配重质量以及残余振动最大值的过大，而不满足实际要求。
　　 本文介绍了转子动平衡最小二乘影响系数法的几种改进方法，包括加权最小二乘影响系数法，限配重的最小二乘影响系数法，以上两种方法在实际应用过程中存在一定局限性。本文同时介绍了智能算法在最小二乘影响系数法中的应用，并提出基于改进的粒子群算法的最小二乘影响系数法的优化。基于遗传算法和粒子群算法的最小二乘影响系数法优化了计算结果，但是都存在一定的局限性。改进的粒子群算法在计算过程当中加入了遗传、交叉的操作，通过理论分析和算例表明，经过基于遗传交叉因子的粒子群算法优化的最小二乘影响系数法能够在转子动平衡过程中相对其它的方法使得最大残余振动更小，配重结果更加理想，并且算法编码简单，收敛速度快，经过多次计算可以取得多组满足要求的结果，对现场动平衡有重要意义。
　　 本文开发了转子动平衡系统，可以实现对刚性转子、柔性转子和轴系的平衡计算。同时开发了动平衡计算过程中常用的工具，其中包括试重计算、许用不平衡量计算、谐分量计算、矢量合并、矢量分解等，提高了动平衡计算的效率。

目录

声明

学位论文数据集

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外现状

1．2．1 转子动平衡理论发展

1．2．2 动平衡技术研究

1 ．3 本课题来源及主要研究内容

第二章 转子动平衡的基本理论

2．1 由于转子不平衡产生的振动

2．1．1 引起转子不平衡的主要原因

2．1．2 转子不平衡量的表示方法

2．2 质量不平衡引起振动和线性条件

2．3 转子的分类

2．4 刚性转子的三种不平衡形式

2．5 刚性转子的静平衡和动平衡原理

2．5．1 静平衡原理

2．5．2 动平衡原理

2．6 转子的动平衡标准及精度等级

2．6．1 转子动平衡标准

2．6．2 转子的平衡精度等级

2．7 本章小节

第三章 柔性转子及轴系现场动平衡技术

3．1 柔性转子现场动平衡技术

3．1．1 柔性转子的平衡

3．1．2 柔性转子的平衡原理

3．1．3 柔性转子平衡的方法

3．2 轴系动现场平衡技术

3．2．1 轴系动平衡

3．2．2 轴系平衡的方法

3．3 本章小结

第四章 动平衡最小二乘影响系数法及改进

4．1 Goodman最小二乘影响系数法

4．1．1 方法介绍

4．1．2 实例验证

4．2 加权最小二乘影响系数法

4．2．1 方法介绍

4．2．2 实例验证

4．3 限制配重的最小二乘影响系数法

4．3．1 方法介绍

4．3．2 实例验证

4．4 本章小结

第五章 基于智能算法的最小二乘影响系数法优化

5．1 概述

5．2 基于遗传算法的最小二乘影响系数法

5．2．1 遗传算法介绍

5．2．2 遗传算法在最小二乘影响系数法中的应用

5．2．3 实例验证

5．3 基于粒子群算法的最小二乘影响系数法

5．3．1 粒子群算法介绍

5．3．2 粒子群算法在最小二乘影响系数法中的应用

5．3．3 实例验证

5．4 基于改进的粒子群算法的最小二乘影响系数法

5．4．1 具有遗传交叉因子的粒子群算法介绍

5．4．2 基于改进的粒子群算法的最小二乘影响系数法

5．4．3 实例分析

5．4．4 实验验证

5．5 本章小结

第六章 转子动平衡系统的开发

6．1 系统开发的语言和环境

6．1．1 面向对象程序设计语言C++

6．1．2 Visual C++编程环境的特点

6．2 转子动平衡系统的设计

6．2．1 转子动平衡系统的整体设计

6．2．2 转子动平衡系统的功能框架

6．2．3 动平衡系统的主要类及成员变量

6．3 动平衡系统的功能介绍

6．3．1 系统的配置

6．3．2 刚性转子的单平面和双平面平衡

6．3．3 柔性转子的平衡

6．3．4 轴系的平衡

6．3．5 动平衡系统的计算工具包

6．4 本章小结

第七章 总结与展望

7．1 全文总结

7．2 未来展望

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

发表及已接受的论文

作者及导师简介

作者简介

导师简介

硕士研究生学位论文答辩委员会决议书