滚动轴承r偏置转子系统涡摆耦合动力学特性研究-应用数学和力学.PDF

振　动　与　冲　击 第３３卷第１２期 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＶＩＢＲＡＴＩＯＮＡＮＤＳＨＯＣＫ Ｖｏｌ．３３Ｎｏ．１２２０１４　  滚动轴承 －偏置转子系统涡摆耦合动力学特性研究 １ １，２ ２ 梁明轩 ，袁惠群 ，蔡颖颖 （１．东北大学 机械工程与自动化学院，沈阳　１１０８１９；２．东北大学 理学院，沈阳　１１０８１９） 　　摘　要：建立了滚动轴承－偏置转子系统涡摆耦合动力学模型，模型中考虑了转子偏置量及圆盘摆振，滚动轴承 模型中考虑了轴承游隙、非线性赫兹接触力及变刚度ＶＣ（ＶａｒｙｉｎｇＣｏｍｐｌｉａｎｃｅ）振动等因素。采用数值方法对不同偏置量 下，有无考虑圆盘摆振时系统动力学响应进行了计算与比较；分析了轴承游隙变化对不同偏置量的转子动力学性能的影 响。结果表明：考虑圆盘摆振时偏置转子的非线性动力响应特征明显增强；相同转速下，不同偏置量的转子系统中频率成 分亦不相同；转子偏置程度越大，系统临界转速对轴承游隙变化的敏感度越高。 关键词：滚动轴承；偏置转子；涡摆耦合；非线性；轴承游隙 中图分类号：ＴＨ１１３．３３　　　文献标志码：Ａ ＤＯＩ：１０．１３４６５／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｖｓ．２０１４．１２．００６ Ｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆａｂａｌｌｂｅａｒｉｎｇｏｆｆｓｅｔｄｉｓｋｒｏｔｏｒｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｗｈｉｒｌｉｎｇｓｗｉｎｇｃｏｕｐｌｉｎｇ １ １，２ ２ ＬＩＡＮＧＭｉｎｇｘｕａｎ，ＹＵＡＮＨｕｉｑｕｎ ，ＣＡＩＹｉｎｇｙｉｎｇ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０８１９，Ｃｈｉｎａ； ２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＳｃｉｅｎｃｅ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０８１９，Ｃｈｉｎａ；） 　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｄｙｎａｍｉｃｍｏｄｅｌｏｆａｂａｌｌｂｅａｒｉｎｇｏｆｆｓｅｔｄｉｓｋｒｏｔｏｒｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｗｈｉｒｌｉｎｇｓｗｉｎｇｃｏｕｐｌｅｄｖｉｂｒａｔｉｏｎｗａｓｂｕｉｌｔ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｒｏｔｏｒｄｉｓｋｏｆｆｓｅｔｅｓａｎｄｄｉｓｋｓｗｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎ．Ｉｎｔｈｅｍｏｄｅｌｏｆｂａｌｌｂｅａｒｉｎｇｓ，ｃｌｅａｒａｎｃｅｏｆｂｅａｒｉｎｇｓ，ｎｏｎｌｉｎｅａｒ Ｈｅｒｔｚｉａｎｃｏｎｔａｃｔｆｏｒｃｅｂｅｔｗｅｅｎｂａｌｌｓａｎｄｒａｃｅｓａｎｄｖａｒｙｉｎｇｃｏｍｐｌｉａｎｃｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｗｅｒｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ．Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｓｗｅｒｅ ａｄｏｐｔｅｄｔｏｓｏｌｖｅａｎｄｃｏｍｐａｒｅｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｓｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｉｓｋｏｆｆｓｅｔｅｓｗｉｔｈｏｒｗｉｔｈｏｕｔｄｉｓｋｓｗｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｂｅａｒｉｎｇｃｌｅａｒａｎｃｅｖａｒｉａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｏｔｏｒ ｄｉｓｋｏｆｆｓｅｔｅｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｉｔｗａｓｓｈｏｗｎｔｈａｔｔｈｅｎｏｎｌｉｎｅａｒｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｔｈｅｏｆｆｓｅｔｄｉｓｋｒｏｔｏｒｓｙｓｔｅｍａｒｅ ｅｎｈａｎｃｅｄｏｂｖｉｏｕｓｌｙｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｒｏｔｏｒｄｉｓｋｓｗｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎ；ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｏｔｏｒｄｉｓｋｏｆｆｓｅｔｅｓｃｏｎｔａｉｎｓｄｉｖｅｒｓｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｔｔｈｅｓａｍｅｓｐｅｅｄ；