多軸齒式離心壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)特性研究.pdf

1、離心式壓縮機(jī)廣泛應(yīng)用于冶金，石油化工，天然氣運(yùn)輸，制冷及動(dòng)力工程等領(lǐng)域，是國(guó)家重大裝備制造業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備之一，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)中占有重要地位，多平行軸轉(zhuǎn)子系統(tǒng)是多軸齒式離心壓縮機(jī)的核心部分，其齒輪耦合振動(dòng)特性的研究與工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)。在實(shí)際工作中，振動(dòng)故障是離心壓縮機(jī)常見(jiàn)的問(wèn)題，振動(dòng)過(guò)大不僅可能導(dǎo)致設(shè)備本身?yè)p壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成重大的事故。因此，為使設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行就要找到其振動(dòng)問(wèn)題的特性和規(guī)律，在出現(xiàn)振動(dòng)故障時(shí)，能夠快速查明原因提出相應(yīng)對(duì)策

2、。
　　本文主要研究的是多平行軸轉(zhuǎn)子系統(tǒng)齒輪耦合振動(dòng)特性問(wèn)題，即基于有限元理論，采用數(shù)值分析方法，以某型五平行軸齒式離心壓縮機(jī)為研究對(duì)象，建立了五平行軸轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，分析了齒輪耦合的振動(dòng)特性，主要工作包括以下:
　　(1)介紹了直齒輪和斜齒輪的時(shí)變嚙合剛度計(jì)算方法，并繪制出直齒輪和斜齒輪嚙合剛度曲線，分析了嚙合剛度時(shí)變特性。同時(shí)在考慮時(shí)變嚙合剛度、齒側(cè)間隙、靜傳動(dòng)誤差等因素基礎(chǔ)上，建立了斜齒輪嚙合動(dòng)力學(xué)分析模型。

3、>　　(2)以某型多軸齒式離心壓縮機(jī)為例，根據(jù)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)理論和有限元建模方法，建立了多平行軸齒輪-軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型，得到了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)微分方程，介紹了系統(tǒng)固有特性和不平衡響應(yīng)計(jì)算方法。
　　(3)在考慮齒輪嚙合與不考慮齒輪嚙合兩種情況下，同時(shí)采用MATLAB和ANSYS有限元軟件求解出轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的固有特性，并進(jìn)行了對(duì)比分析，研究了齒輪耦合作用對(duì)多平行軸轉(zhuǎn)子系統(tǒng)固有特性的影響。
　　(4)針對(duì)壓縮機(jī)多軸轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型，計(jì)算了系統(tǒng)

4、臨界轉(zhuǎn)速，繪制出系統(tǒng)Campbell圖，分析了齒輪嚙合對(duì)系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速的影響。在考慮齒輪時(shí)變嚙合剛度激勵(lì)基礎(chǔ)上，通過(guò)數(shù)值計(jì)算仿真，獲得了不同工況下以及不同齒側(cè)間隙下輸出軸軸承處的振動(dòng)響應(yīng)，研究了負(fù)載和齒側(cè)間隙對(duì)不平衡振動(dòng)的影響。
　　研究表明，由于多平行軸的齒輪耦合作用，整體系統(tǒng)固有特性包括各單軸的固有特性和耦合派生的固有特性，整機(jī)系統(tǒng)的Campbell圖中出現(xiàn)嚙合頻率線，系統(tǒng)派生出新的臨界轉(zhuǎn)速值。在一定載荷條件下，由于齒輪時(shí)變嚙合