滑动轴承油膜非线性动力学分析.pdf

第 25 卷 　增刊 太 原 重 型 机 械 学 院 学 报 Vol . 25 　 2004 年 9 月 J OU RNAL OF TA I YUAN HEAV Y MACH IN ER Y IN ST I TU TE Sep . 2004 ( ) 文章编号 :1000 - 159X 2004 S0 - 0004 - 04 滑动轴承油膜非线性动力学分析 朱 　均 (西安交通大学润滑理论及轴承所 ,西安 7 10049) 　　摘 　要 :在滑动轴承线性油膜力 、动力特性研究的基础上 , 以大型汽轮 、水轮发电机组 涉及的滑动轴承为对象 ,研究其非线性油膜力 、油膜非线性动特性的建模 、表征和实验测 ( ) 试 ;计算 、分析润滑介质 、轴颈和轴承扰动 、热弹效应 包括瞬态热弹效应 ,边界条件等对 非线性油膜力 、油膜非线性动特性以及相应滑动轴承转子系统动力学特性的影响;研编 上述研究内容涉及的相关软件 。 　　关键词 :滑动轴承 ;非线性油膜力 ;油膜非线性动特性 ;建模和实测 中图分类号 : TD534 　　文献标识码 :A 　　我国是大型汽轮发电机组事故率较高的国家 1 　建立了径向滑动轴承非线性油膜 之一 ,恶性事故多发 ,运行隐患突出 ,是机组运行中 力的近似解析表达式和数据库以及相 存在的两大问题 ,且问题多半是由于微小间隙约束 应的近似拟合表达式 激励引起的 ,为此微小间隙约束是大型旋转机械的 薄弱环节 ,亦是大型旋转机械非线性动力学研究的 　　( 1) 利用无限长轴承的压力解 、变分原理给出 难点、热点 。 了径向滑动轴承非线性油膜力的近似表达式 ,并与 滑动轴承是典型的微小间隙约束 , 国内外对其 数值解对比验证了其具有良好的精度[ 1 ] 。 (2) 对国产 300MW 汽轮发电机组涉及的有关 油膜动特性及其对转子动力学的影响的大规模研 径向滑动轴承 ,运用状态空间 Poincare 变换 ,将轴颈 究始于 70 年代 ,这一研究极大地促进了轴承润滑理 速度项由无限区间同胚到有限区间 ,采用有限元法 论和传统转子动力学的交叉与融合 ,形成了较为完 建立了径向滑动轴承非线性油膜力数据库 ,数据库 善的线性模型理论 。随着机组 向大型高速 、超临 可以考虑进油压力边界条件 。为便于应用 ,对上述 界 、高性能方向发展 ,从 80 年代起 ,人们开始注意和 数据库进行分段插值拟合 ,建立了包含 72 个系数的 研究滑动轴承的非线性油膜力及油膜非线性动特 由多项式组成的非线性油膜力近似拟合表达式 ,并 性的建模 、表征和实测以及其对转子动力学特性的 通过相应数值解进行了验证[ 1 ] 。 影响 ,取得了可喜进展[ 1 - 9 ] , 下面扼要介绍有关这 (3) 基于上述数据库 ,运用轴心速度变量的连 方面的研究进展 。 续性变换 ,成