基于Newmark法两端支座松动拉杆转子动力学分析

作     者：黑棣 郑美茹 孙珂琪 HEI Di;ZHENG Mei-ru;SUN Ke-qi

作者机构：陕西铁路工程职业技术学院机电系陕西渭南714000 三门峡速达交通节能科技股份有限公司河南三门峡472000 

出 版 物：《机械设计》 (Journal of Machine Design)

年 卷 期：2021年第38卷第1期

页      面：115-126页

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：陕西省自然科学基金资助项目(2019JQ-928) 陕西省渭南市科研计划项目(2018-ZDYF-JCYJ-60,2016KYJ-1-2) 

主　　题：拉杆转子 基座松动 有限长滑动轴承 Newmark法 稳定性 

摘      要：建立了具有两端轴承基座松动故障的拉杆转子模型(松动轴承基座质量称为松动质量块,松动轴承基座与地面连接的刚度称为松动刚度),并推导了其运动微分方程。基于分离变量法和Sturm-Liouville理论得到了有限长滑动轴承油膜力近似解析解,运用Newmark法分析了该转子系统的非线性动力学行为。首先,将无故障转子、一侧轴承基座松动和两侧轴承基座松动转子系统动力学进行比较,结果显示存在松动故障的转子具有更加复杂的动力学行为,而且存在松动故障的转子振幅比无故障转子的振幅大。其次,对两端轴承基座松动情况进行了分析,结果表明转子系统存在着周期、周期三、周期五、周期六、周期七、准周期和混沌等运动形式。同时发现,随着转子转速升高,松动质量块的振动幅度也随之增大。当两端松动质量和松动刚度不同时,松动质量较大或者松动刚度较小的一侧,转子的振幅和松动质量块的振幅较大,随着两侧松动质量和松动刚度差值的增加,两侧转子的振幅和松动质量块的振幅的差值也随之增加。