论文部分内容阅读
现代燃机作为一种独特新颖的动力输出装置自1939年进入工业领域以来,经过近八十年的不断发展,已经成为能源转化利用设备中最受人们青睐的机械,也因此被人们被誉为机械工业皇冠上的明珠。周向拉杆转子具有质量较轻、制造方便,维护方便以及系统强度高等特点是现代重型燃气轮机最常用的转子形式之一。周向拉杆转子与传统整体式转子最大的区别就是周向拉杆转子的轮盘与轮盘之间存在接触,且接触层间的弯曲刚度对转子整体的动力学特性存在较大影响。本文从微观角度研究周向拉杆转子轮盘的表面粗糙度特性,以Persson接触理论为基础建立转子轮盘表面接触模型,推导轮盘表面微小凸峰上接触应力的计算公式,计算转子轮盘上接触层轴向刚度和接触层弯曲刚度,分析轮盘接触层弯曲刚度与预紧力及轮盘倾角的关系。根据周向拉杆转子的实际模型建立了周向拉杆转子的动力学模型,建模时计入拉杆弯曲产生的抗弯力矩对转子轮盘接触层弯曲刚度的影响。在刚性支承下应用Riccati传递矩阵法求解周向拉杆转子的临界转速。分析了周向拉杆转子系统的各阶临界转速随转子轮盘接触层弯曲刚度以及拉杆预紧力的变化趋势,对比了整体式转子和拉杆转子的临界转速及相应振型。研究周向拉杆转子在圆形瓦滑动轴承和可倾瓦滑动轴承支承下的临界转速特性。分析了转子轮盘接触层弯曲刚度以及拉杆预紧力对周向拉杆转子-轴承系统的各阶临界转速的影响。应用Riccati传递矩阵法研究转子拉杆预紧力对转子-刚性支承系统不平衡响应的影响。分析周向拉杆转子在圆形瓦滑动轴承和可倾瓦滑动轴承支承下的不平衡响应特性。研究了转子-轴承系统的不平衡响应随拉杆预紧力的变化规律。分析比较了刚性支承与滑动轴承支承对转子系统动力学特性的影响。研究了不同拉杆预紧力下转子-滑动轴承系统结点的振动规律。