柔性聯(lián)軸器平行不對中軸系振動特性分析

趙博，谷偉偉，潘渤，王延博

（1.西安熱工研究院有限公司，西安 710054；2.西安西熱節(jié)能技術(shù)有限公司，西安 710054）

在導致旋轉(zhuǎn)機械振動異常的各類故障中，不對中出現(xiàn)的頻率僅次于質(zhì)量不平衡[1]。軸系不對中的可能原因有加工誤差、安裝誤差和運行中的熱膨脹、機械沖擊作用等。不對中除了會導致設備振動變化，還可能導致軸承加速磨損、油膜失穩(wěn)和轉(zhuǎn)軸的撓曲變形等，危害極大[2]。研究和掌握不對中振動的機理和特征，對于旋轉(zhuǎn)機械的故障診斷和治理具有重要意義。

軸系不對中分為軸承不對中、聯(lián)軸器不對中和動靜不同心3種類型，形式上又分為平行不對中、角度不對中和復合不對中[2-4]，更需要注意的是應用凸緣、齒套、膜片等各類的聯(lián)軸器時軸系振動特性也需要分別討論。文獻[5]研究了聯(lián)軸器交角不對中柔性轉(zhuǎn)子-軸承耦合系統(tǒng)的非線性動力學行為，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)可能會出現(xiàn)分叉、跳躍以及混沌等非線性現(xiàn)象，著重研究了軸承非線性對系統(tǒng)振動特性的影響。文獻[6]分析了不對中和碰摩耦合時的軸系振動特性，模型考慮了動靜摩擦帶來的非線性和軸承非線性，但不對中效應僅被模化為轉(zhuǎn)速同步的離心和阻尼載荷。文獻[7]以雙子系統(tǒng)為研究對象，發(fā)現(xiàn)高、低壓轉(zhuǎn)子的振動相互耦合，在雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速的1/2會發(fā)生2倍頻共振。文獻[8]建立了包含滾動軸承的航發(fā)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型，通過數(shù)值方法分析了發(fā)生不對中和質(zhì)量不平衡時的振動特性。文獻[9]基于構(gòu)建使用齒式聯(lián)軸器的偏盤轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學模型，研究了系統(tǒng)在轉(zhuǎn)子不平衡激勵和聯(lián)軸器不對中激勵共同作用下的非線性響應特性。……