近年來(lái),隨著旋轉(zhuǎn)機(jī)械（如航空發(fā)動(dòng)機(jī)、透平機(jī)械轉(zhuǎn)子）的轉(zhuǎn)速不斷提高,工業(yè)生產(chǎn)和應(yīng)用中對(duì)其特性提出了更嚴(yán)格的減振要求;而高速轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的磁懸浮支承具有無(wú)污染、無(wú)磨損以及可控性高等優(yōu)點(diǎn),引起科學(xué)工作者和行業(yè)工程師的強(qiáng)烈興趣�？缭脚R界特性成為高速轉(zhuǎn)子不可避免的挑戰(zhàn),因此主動(dòng)控制下的磁懸浮轉(zhuǎn)子超臨界特性的研究具有重要意義。首先,本文分析了柔性轉(zhuǎn)子的動(dòng)力學(xué)特性,建立了柔性轉(zhuǎn)子的數(shù)學(xué)模型,并利用SAMCEF ROTOR詳細(xì)分析三支承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界特性,得到了三支承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的中間支承剛度和阻尼對(duì)其臨界特性影響,在此基礎(chǔ)上提出一種新的跨臨界轉(zhuǎn)子模型——變支承磁懸浮轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。其次,介紹了磁懸浮轉(zhuǎn)子支承的工作原理并建立其仿真模型,分析了控制參數(shù)對(duì)磁懸浮支承等效剛度及等效阻尼的影響;在此基礎(chǔ)上建立變支承磁懸浮轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。針對(duì)該模型中各個(gè)支承的載荷特性,結(jié)合傳遞矩陣法和集中質(zhì)量法推導(dǎo)出多支承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)各支承載荷的計(jì)算公式及標(biāo)高敏感度矩陣,解決了變支承磁懸浮轉(zhuǎn)子系統(tǒng)各支承載荷分配問(wèn)題。最后,利用Solidworks、Adams、ANSYS及MATLAB等軟件建立變支承磁懸浮轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的聯(lián)合仿真平臺(tái);基于該平臺(tái)分... 

【文章來(lái)源】：浙江工業(yè)大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：102 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

高速轉(zhuǎn)子的應(yīng)用

浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)術(shù)型）特點(diǎn)和不足之處；謝振宇等研究了磁懸浮軸承支承特性對(duì)轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速的影響理工大學(xué)的仇國(guó)富[17]等磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的位移檢測(cè)部分進(jìn)行詳細(xì)研究。浙祝長(zhǎng)生教授[18-19]在磁懸浮軸承幾何尺寸、磁極結(jié)構(gòu)布局、驅(qū)動(dòng)控制、功耗和散方面進(jìn)行了研究。任元[20]等對(duì)洛倫茲力軸承的磁密均勻的進(jìn)行了詳細(xì)的分析。，國(guó)內(nèi)還有國(guó)防科技大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、江蘇大學(xué)、上海大學(xué)、武漢理工校都在進(jìn)行磁懸浮軸承的研究。2 磁懸浮軸承分類(lèi)磁懸浮軸承實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)子的無(wú)接觸懸浮，與傳統(tǒng)軸承相比較其具有以下優(yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)子與軸承之間的直接接觸、無(wú)磨損、噪聲低、功耗小適合作為高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子的懸浮軸承的環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，能在真空、高溫等環(huán)境下正常工作；3）運(yùn)行費(fèi)壽命長(zhǎng)，在運(yùn)行過(guò)程中可實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性及]。目前磁懸浮軸承按照磁力構(gòu)成不同可以分為以下三類(lèi)：主動(dòng)磁懸浮軸承（A磁懸浮軸承（PMB）和混合磁懸浮軸承（HMB），如圖 1-2 所示。

第 2 章 柔性轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)模型與臨界特性仿真分析系而言，所得到的結(jié)果不夠精確。而有限元法在對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行分析時(shí)，充分的考慮了各個(gè)外界因素，分析得到的結(jié)果與實(shí)際轉(zhuǎn)子更為接近。目前常見(jiàn)的轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)有限元仿真軟件有 SAMCEF、ANSYS 和 ARMD 等。SAMCEF 中的 SAMCEF FOR ROTOR 模塊是一個(gè)針對(duì)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的專(zhuān)業(yè)軟件，該模塊可對(duì)轉(zhuǎn)軸、定子及連接部件等進(jìn)行動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行分析，進(jìn)而可以得出系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速、穩(wěn)定性、瞬態(tài)響應(yīng)及不平衡響應(yīng)等。本章節(jié)采用 SAMCEF FOR ROTOR 對(duì)柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行分析。轉(zhuǎn)子的模態(tài)分析和跨臨界過(guò)程時(shí)的振動(dòng)特性時(shí)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析的重要內(nèi)容之一。在系統(tǒng)運(yùn)行前，對(duì)轉(zhuǎn)子的模態(tài)以及臨界振幅的影響因素進(jìn)行詳細(xì)分析，對(duì)轉(zhuǎn)子的振動(dòng)控制具有重大意義。根據(jù)前面分析的細(xì)長(zhǎng)轉(zhuǎn)子，在 SAMCEF 里建模并劃分好網(wǎng)格，如圖 2-6 所示[64-66


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