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滑动轴承油膜非线性动力学分析
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
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