为研究转子系统在不平衡-不对中-油膜-碰摩耦合作用下的动力学特征，建立转子-滑动轴承的动力学模型。在模型中，考虑轴系的平行不对中与偏角不对中问题，且转子的回转中心不为质心，通过建立转子系统的动力学方程，采用龙格库塔法分别分析不对中程度、不平衡量等在耦合因素下对转子系统动力学特性的影响规律。通过数值计算可知，在耦合因素下改变不对中量与改变不平衡量的频谱相似，提升转速或者增加不对中量都可能降低系统振幅。
In order to study the dynamic characteristics of rotor system under the coupling action of imbalance-misalignment-oil film-rub impact, the dynamic model of rotor sliding bearing is established. In the model, the parallel misalignment and deflection misalignment of the shaft system are considered, and the rotation center of the rotor is not the center of mass. By establishing the dynamic equation of the rotor system, the effects of misalignment degree and unbalance on the dynamic characteristics of the rotor system under coupling factors are analyzed by Runge Kutta method. Through numerical calculation, it can be obtained that the spectrum of changing the misalignment under coupling factors is similar to that of changing the unbalance; Under coupling factors, increasing the speed or increasing the misalignment may reduce the system amplitude.
2022,44(21): 118-123 收稿日期：2021-08-27
DOI：10.3404/j.issn.1672-7649.2022.21.024
分类号：U664.2
作者简介：陈浩(1997-),男,硕士研究生,研究方向为兵器发射与动力推进技术
参考文献：
[1] 钟一谔, 何衍宗, 王正, 等. 转子动力学[M]. 北京: 清华大学出版社, 1987.
[2] 王德石, 朱拥勇. 偏斜轴系的振动与稳定性[M]. 武汉: 武汉理工大学出版社, 2020.
[3] ADILETTA G, GUIDO A R, ROSSI C. Chaotic motions of a rigid rotor in short journal bearings[J]. Nonlinear Dynamics, 1996, 10(3).
[4] 陈宏, 张晓伟, 李小彭, 等. 不对称润滑对碰摩转子-轴承系统的动力学影响[J]. 振动、测试与诊断, 2005(1): 13–16+70
[5] 黄志伟, 周建中, 贺徽, 等. 不平衡磁拉力作用下裂纹转子系统的分岔[J]. 机械工程学报, 2011, 47(13): 59–64
[6] JOHN P. Shaft alignment handbook(third edition)[M], New York: CRC Press, 2006.
[7] 黄典贵. 轴系扭振监测系统及几种典型故障的扭振特征研究[D]. 北京：清华大学, 1994.
[8] 李明. 平行不对中转子系统的非线性动力学行为[J]. 机械强度, 2005(5): 580–585
[9] AGNIESZKA M. Rotordynamics[M]. CRC Press: 2005-05-20.
[10] 韩捷. 齿式联接转子系统的对中故障机理与识别[J]. 振动. 测试与诊断, 1997(02): 22–26
[11] TEJAS H P, ASHISH K D. Experimental investigations on vibration response of misaligned rotors[J]. Mechanical Systems and Signal Processing, 2009, 23(7).
[12] 虞烈. 轴承-转子系统的稳定性与振动控制研究[D]. 西安: 西安交通大学, 1987.
[13] 李明, 姜培林, 虞烈. 转子齿轮联轴器系统振动研究[J]. 机械工程学报, 1998, 34(3): 39–45
[14] 周奇郑, 王德石, 张恺. 加速过程偏角不对中轴系横向振动特性研究[J]. 动力学与控制学报, 2014, 12(4): 315–320
[15] 韩捷, 石来德. 转子系统齿式联接不对中故障的运动学机理研究[J]. 振动工程学报, 2004(4): 44–48
[16] 李明. 转角不对中故障的转子系统非线性动力学特征[J]. 振动、测试与诊断, 2011, 31(5): 552–556+660-661
[17] 安学利, 周建中, 向秀桥, 等. 刚性联接平行不对中转子系统振动特性[J]. 中国电机工程学报, 2008(11): 77–81
[18] 付波, 周建中, 彭兵, 等. 固定式刚性联轴器不对中弯扭耦合振动特性[J]. 华中科技大学学报(自然科学版), 2007(4): 96–99
[19] XU M, MARANGONI R D. Vibration analysis of a motor-flexible coupling-rotor system subject to misalignment and unbalance, part i: theoretical model and analysis[J]. Academic Press, 1994, 176(5).
