為研究預(yù)緊力失諧對(duì)存在大量結(jié)合面的分布式拉桿轉(zhuǎn)子固有頻率的影響,通過(guò)試驗(yàn)分析與有限元結(jié)合的方法研究了預(yù)緊失諧對(duì)固有頻率的影響。建立考慮結(jié)合面接觸剛度的拉桿轉(zhuǎn)子失諧有限元模型并進(jìn)行模態(tài)分析;設(shè)計(jì)并搭建了分布式拉桿轉(zhuǎn)子固有頻率測(cè)量試驗(yàn)臺(tái),測(cè)量在不同失諧情況下拉桿轉(zhuǎn)子的第1階固有頻率,驗(yàn)證有限元模型的準(zhǔn)確性。仿真與試驗(yàn)結(jié)果表明:拉桿轉(zhuǎn)子的預(yù)緊力失諧量相同時(shí),固有頻率隨失諧拉桿數(shù)量的增加而下降;驗(yàn)證了失諧拉桿轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)模型的準(zhǔn)確性。 

【文章來(lái)源】：機(jī)床與液壓. 2020,48(13)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

圖1 分布式拉桿轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意

分布式拉桿轉(zhuǎn)子存在的結(jié)合面使得轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)剛度發(fā)生改變,直接影響轉(zhuǎn)子整體的動(dòng)力學(xué)特性。為準(zhǔn)確進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,需對(duì)轉(zhuǎn)子結(jié)合面的接觸剛度進(jìn)行等效。看似平整的拉桿轉(zhuǎn)子輪盤(pán)結(jié)合面在微觀條件下實(shí)則是兩個(gè)粗糙的表面,可以將兩個(gè)粗糙表面的接觸問(wèn)題等效為一個(gè)光滑平面與一個(gè)具有表面微凸體粗糙面的接觸[10]。由于不同的加工工藝,粗糙的表面含有許多微凸體,近似地將單個(gè)微凸體等效為半球體,其半徑為R。無(wú)壓力作用的情況下半球體不發(fā)生變形,其接觸情況如圖2(a)所示;在受到一定壓力作用發(fā)生接觸變形δ,其接觸情況如圖2(b)所示。根據(jù)文獻(xiàn)[10]的分形接觸模型可知,轉(zhuǎn)子輪盤(pán)結(jié)合面間的法向接觸剛度為

為準(zhǔn)確進(jìn)行拉桿轉(zhuǎn)子有限元分析,文中利用固定結(jié)合面虛擬材料建模法[11]建立輪盤(pán)結(jié)合面之間的模型并進(jìn)行接觸剛度等效。將各級(jí)輪盤(pán)之間的接觸面等效為一層具有一定厚度的各項(xiàng)同性虛擬材料,如圖3所示。對(duì)于含粗糙接觸面的裝配體,有限元軟件不能直接進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,須對(duì)其進(jìn)行接觸界面等效。外載荷作用的結(jié)合面在法向剛度已知時(shí),根據(jù)應(yīng)變能相等原則將接觸剛度等效為虛擬材料層彈性模量E進(jìn)行模型修改,即E=Knh/S。輪盤(pán)表面粗糙度為0.8 μm時(shí),其微凸體厚度h1=h2≈0.5 mm[12],則虛擬材料的厚度取h=h1+h2=1 mm。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]考慮結(jié)合面法向剛度的拉桿轉(zhuǎn)子軸向振動(dòng)特性[J]. 何謙,王艾倫,陳中祥,楊俊.  中國(guó)機(jī)械工程. 2018(24)
[2]組合轉(zhuǎn)子拉桿螺栓蠕變松弛畸變相似機(jī)理研究[J]. 朱卓平,王艾倫,趙莉嘉,劉慶亞.  機(jī)械研究與應(yīng)用. 2018(02)
[3]拉桿松弛導(dǎo)致預(yù)緊失諧組合轉(zhuǎn)子性能退化研究[J]. 蘇永雷,王艾倫,曾海楠.  振動(dòng)與沖擊. 2015(20)
[4]預(yù)緊失諧對(duì)組合轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響[J]. 張營(yíng)營(yíng),王艾倫,蘇永雷,曾海楠.  工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào). 2014(06)
[5]預(yù)緊飽和下盤(pán)式周向拉桿轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性分析及實(shí)驗(yàn)研究[J]. 盧明劍,耿海鵬,徐國(guó)徽,虞烈.  振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2014(01)
[6]拉桿失諧模型及其對(duì)端面弧齒應(yīng)力分布的影響[J]. 袁淑霞,張優(yōu)云,蔣翔俊,朱永生.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
[7]復(fù)雜模型的ANSYS有限元網(wǎng)格劃分研究[J]. 高志剛,劉澤明,李娜.  機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2006(03)
[8]基于預(yù)應(yīng)力法的轉(zhuǎn)子不平衡響應(yīng)研究[J]. 姚學(xué)詩(shī),周傳榮.  振動(dòng)與沖擊. 2005(02)
[9]MS6001B燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組軸向振動(dòng)故障的分析處理[J]. 鞏桂亮,喻志強(qiáng).  華東電力. 2003(05)
[10]結(jié)合面接觸剛度分形模型研究[J]. 張學(xué)良,黃玉美,溫淑華.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2000(04)



本文編號(hào)：3290073