第四章：转子振动_简化版.pdf

第四章 转子振动 1. 轮系振动 2. 转子的临界转速 3. 转子的平衡 LABORATORY OF INTENSITY AND VIBRATION HIT 4-1 轮系振动 一、轮系振动型式 叶轮轴向振动可以分成以下四种类型： 1. 伞形振动 叶轮上各质点均作同相位振动。在同一半径上各点的振幅都一样。半径 越大，振幅越大。 2. 具有一个或几个节点圆的振动 叶轮在节点圆上的各点静止不动。在同一半径上各质点振动的幅值，相 位都相同。在节点圆二侧的各质点作相位相反的振动。 LABORATORY OF INTENSITY AND VIBRATION HIT 4-1 轮系振动 3. 具有一个或几个节点直 径的振动。 4. 具有节点直径和节点圆 的复合振动。 具有节点直径的叶轮振动最容 易产生，用以维持这类振动所需的能量 也比较小，绝大多数的叶轮事故是因这 种类型的振动造成的。因此，以下我们 只讨论具有节点直径的叶轮振动。 LABORATORY OF INTENSITY AND VIBRATION HIT 4-1 轮系振动 轮系振动的特点： 轮系振动的自振频率随着节点直径数的增加而加大，其有一个节 点直径的自振频率最小，二个节点直径的次之，以此类推。当节点直径 数不断增加时，轮系自振频率将趋于叶片一阶轴向振动的自振频率。 对于静止的叶轮，轮系的自振频率取决于叶轮和叶片的材料、质 量、尺寸大小和结构形式。 叶轮转动的时侯，由于离心力的作用，使轮系的刚性增加，从而 提高了轮示的自振频率。轮系在转动时的频率 （动频率f d ）可以通过下式 计算： f f =+Bn 2 Hz d 2 s 式中 n — 叶轮每秒的转数 （s-1 ）； s B—轮系的动频系数。 B值与轮系的结构和振型有关。节点直径数愈少，B值愈小；叶轮 的质量和刚度愈小，B值愈小。 LABORATORY OF INTENSITY AND VIBRATION HIT 4-1 轮系振动 二、轮系振动的波 一个静止叶轮- 叶片系统作具 有节点直径的振动时，如果把叶轮沿 圆周展开，可以得到一条波浪形的曲 1 2 3 4 5 6 1 线。图4-3是二个具有三个节点直径的 展开图。 在圆周上形成的驻波是由被激振点分别向相反方向传递的二个行波 的叠加。静止的叶轮作具有m个节点直径的振动，振动频率为f 时，行波每移 动一个波长需要的时间就等于轮系振动的一个周期T： 2π 1 T ω f 式中ω——轮系振动的自振圆频率。 2π 2π f ω 行波沿圆周传递的角速度ω1为： ω1 Tm m m LABORATORY OF INTENSITY AND VIBRATION HIT 4-1 轮系振动 行波每秒的转数ns1为