旋转机器的临界转速

摘要:在不同联轴器和轴承故障的情况下,研究旋转机器的临界转速。XLRotor是一个非常强大的转子动力学分析软件,使用XLRotor对旋转机器包括电机、联轴器、滚动轴承、轴和圆盘进行了建模。研究了转子、圆盘的配置及联轴器刚度对临界转速影响。使用SpectraQuest公司的机械故障仿真器(MFS)Magnum进行了一系列的实验,用到了不同轴/圆盘配置的四种联轴器,它们是beam联轴器,lovejoy联轴器,齿轮联轴器和刚性联轴器。当机器引入轴承故障时,观察临界转速的变化。观察结果验证了XLRotor模型的有效性,展示了MFS机器的临界转速特性。
关键字:临界转速,共振,旋转机器,转子联轴器

1. 引言
所有的物体至少呈现一个固有频率。一旦达到固有频率,物体就会产生振动。典型的例子如钟或者音叉。当物体在固有频率处重复激励,就会发生共振。物理学认为能量被限制在结构的边界内,不能很快的传出去或者消散掉,因此在固有频率产生驻波变形。显示在固有频率的实际运动的驻波称之为模态。因为共振导致较大的振幅,能够产生很大的噪音和破坏,所以机械设计要求避免这种状态。因而在设计机械时,使用建模和计算来评估各种零件和整体结构的固有频率。基于这些认识,机械设计可以在设计阶段避免共振状态。
 

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