【摘要】： 隨著燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,盤式拉桿轉(zhuǎn)子獲得了較為廣泛的應(yīng)用。該類轉(zhuǎn)子具有非連續(xù)性和非整體性的結(jié)構(gòu)特點,這使得該種轉(zhuǎn)子的振動特性與一般連續(xù)整體轉(zhuǎn)子有較大區(qū)別�，F(xiàn)有轉(zhuǎn)子動力學(xué)的研究對象主要為連續(xù)整體轉(zhuǎn)子,對盤式拉桿轉(zhuǎn)子做振動計算時往往以連續(xù)整體轉(zhuǎn)子對待,或用剛度系數(shù)修正的辦法做近似處理,所得結(jié)果均不太理想,難以滿足工程實際的需求。因此,有必要從理論上對這一課題做進(jìn)一步深入的研究和探討。 針對盤式拉桿轉(zhuǎn)子非連續(xù)性和非整體性的結(jié)構(gòu)特點,本文對盤式拉桿轉(zhuǎn)子各耦合接觸處(輪盤接觸界面、拉桿與輪盤耦合接觸處)提出了三條基本力學(xué)假設(shè)。在將鍵合圖模態(tài)分析法推廣到連續(xù)梁彎曲振動模態(tài)分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合力學(xué)假設(shè),建立了盤式拉桿轉(zhuǎn)子彎曲振動的鍵合圖耦合動力學(xué)分析理論模型。用所建模型對一試驗盤式拉桿轉(zhuǎn)子進(jìn)行理論計算,所得結(jié)果與試驗結(jié)果對比分析表明本文所建模型計算結(jié)果與實測結(jié)果吻合較好,且計算精度比以往用連續(xù)整體轉(zhuǎn)子模型或用剛度系數(shù)修正法計算有較大提高,同時各計算結(jié)果對比也表明盤式拉桿轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)特點會使其固有頻率有所降低,其值對輪盤接觸面間當(dāng)量彎曲剛度值較敏感。在進(jìn)一步考慮軸承效應(yīng)后,建立了盤式拉桿轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)動力學(xué)理論分析模型。計算表明,盤式拉桿轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)特點對其臨界轉(zhuǎn)速同樣有著較大的影響,是計算中不可忽視的因素,其中輪盤表面加工精度的提高、拉桿預(yù)緊力的增大和輪盤級數(shù)的減少會使其臨界轉(zhuǎn)速值提高,而拉桿尺寸的增大將使其臨界轉(zhuǎn)速值降低。 以上研究結(jié)果解決了工程實際中計算盤式拉桿轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)振動特性精度不高的問題,同時也給拉桿轉(zhuǎn)子的設(shè)計提供了一定的參考,具有重要的應(yīng)用價值。
【圖文】：

點而被廣泛用于燃?xì)廨啓C(jī)中，是燃?xì)廨啓C(jī)中的核心部件。該種轉(zhuǎn)子主要有周向拉桿式和中心拉桿式兩種(一般以周向拉桿轉(zhuǎn)子為常見)，兩者都是由拉桿通過預(yù)緊力將葉片輪盤緊緊的拉緊組成轉(zhuǎn)子，輪盤問通過摩擦力傳遞扭轉(zhuǎn)力矩。圖1一1為東方三菱重型燃?xì)廨啓C(jī)M7o1F壓氣機(jī)部分與透平部分拉桿轉(zhuǎn)子[42】。(從圖中可看出，盤式拉桿轉(zhuǎn)子主要由三部分組成:輪盤、拉桿和輪盤上的葉片，但其主體部分是輪盤與拉桿�？紤]到葉片本身復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和動力學(xué)特性，，以及葉片數(shù)量的龐大，因此，本文在對盤式拉桿轉(zhuǎn)子進(jìn)行研究的過程中暫不考慮葉片的影響。)圖1一 1M701F燃?xì)廨啓C(jī)拉桿轉(zhuǎn)子盤式拉桿轉(zhuǎn)子由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其振動特性與一般連續(xù)整體轉(zhuǎn)子有較大區(qū)別。目前對該種轉(zhuǎn)子的研究主要側(cè)重于實驗方面，國外有很多實驗研究，但過程及數(shù)據(jù)都是保密的，僅蘇聯(lián)考洛明斯克機(jī)車制造廠在《拉桿轉(zhuǎn)子拉緊系統(tǒng)強(qiáng)度計算》中提到過:“當(dāng)拉桿的總預(yù)緊力為等于和大于輪盤因自重引起彎矩所產(chǎn)生的軸向脫開力的二倍時

因研究對象為自由一自由拉桿轉(zhuǎn)子的振動特性，因此，在實驗時用兩根細(xì)繩將轉(zhuǎn)子懸掛在空中。由于轉(zhuǎn)子為軸對稱結(jié)構(gòu)，為此，將加速度傳感器貼于轉(zhuǎn)子一側(cè)的水平軸線上，如圖4一2，激振時，錘擊轉(zhuǎn)子的另一水平軸線，這樣便避開了懸掛細(xì)繩對轉(zhuǎn)子固有頻率的影響。共有5個加速度傳感器，按等間隔粘貼，實驗結(jié)果取其平均值。蘸蘸蘸 翼翼翼獷蜻蜻圖4一2實驗轉(zhuǎn)子實物(5)主要儀器設(shè)備本實驗采用了 LMS.IM隊CT實驗?zāi)B(tài)分析軟件，該軟件功能強(qiáng)大，計算過程全自動化，不需要手動進(jìn)行煩瑣的傳遞函數(shù)計算等，因而也不需要傳統(tǒng)測振實驗中的示波器、傅立葉變換分析儀等。此外，本實驗還用到的主要儀器有:5個電壓型加速度傳感器、一個擊振錘和一個支架。(6)實驗方法及步驟錘擊實驗法操作較簡單，將試驗轉(zhuǎn)子用細(xì)繩懸掛后用激振錘進(jìn)行激振，由加
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TH113

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2603666