【摘要】：以重力式水洞中的彈性支承軸系為研究對象,研究其在水潤滑橡膠軸承摩擦力作用下的自激振動特性及其機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,系統(tǒng)于某一確定轉(zhuǎn)速產(chǎn)生自激振動,并隨轉(zhuǎn)速下降維持不變直到一個較低轉(zhuǎn)速由于驅(qū)動力不足而消失,各個轉(zhuǎn)速下的自激振動均表現(xiàn)為轉(zhuǎn)速調(diào)制下的單階模態(tài)失穩(wěn)。為了研究自激振動機(jī)理,建立了彈性支承軸系動力學(xué)模型。在建模時,將軸系分為彈性支承和轉(zhuǎn)軸兩個子結(jié)構(gòu),分別獲取固有振動頻率和模態(tài)振型,建立在軸承界面摩擦力作用下的支承-轉(zhuǎn)軸耦合動力學(xué)模型,并采用模態(tài)疊加法對模型進(jìn)行降階處理。采用四階Runge-Kutta方法求解動力學(xué)方程,分析主要物理參數(shù)對系統(tǒng)的影響。分析結(jié)果表明,失穩(wěn)模態(tài)為支承的小阻尼扭轉(zhuǎn)振動模態(tài),支承振動與軸承摩擦耦合作用是系統(tǒng)失穩(wěn)的主要原因。
[Abstract]:The self-excited vibration characteristics and its mechanism of elastic bearing shafting in gravity water tunnel under the action of water lubricated rubber bearing friction are studied. The experimental results show that the system produces self-excited vibration at a given rotational speed and remains unchanged with the decrease of the rotational speed until a lower rotational speed disappears due to insufficient driving force. The self-excited vibration at each rotational speed is presented as single-order mode instability under rotational speed modulation. In order to study the mechanism of self-excited vibration, a dynamic model of elastic bearing shafting is established. In modeling, the shaft system is divided into two substructures: elastic support and rotary shaft. The natural vibration frequency and modal mode are obtained, respectively, and the coupling dynamic model of supporting and rotating shaft is established under the friction force at the interface of bearing. The mode superposition method is used to reduce the order of the model. The fourth order Runge-Kutta method is used to solve the dynamic equation and the influence of main physical parameters on the system is analyzed. The analysis results show that the instability mode is the small damping torsional vibration mode of the support, and the coupling action between the bearing vibration and the bearing friction is the main cause of the system instability.
【作者單位】： 上海交通大學(xué)機(jī)械系統(tǒng)與振動國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;高新船舶與深海開發(fā)裝備協(xié)同創(chuàng)新中心;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51505281;11172166)
【分類號】：O327;U661.44

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本文編號：2396957