迷宫密封-滚动轴承-悬臂转子系统非线性动力学特性分析

作     者：罗跃纲 王鹏飞 王晨勇 徐昊 LUO Yue-gang;WANG Peng-fei;WANG Chen-yong;XU Hao

作者机构：大连民族大学机电工程学院辽宁大连116600 大连民族大学智能感知与先进控制国家民委重点实验室辽宁大连116600 

出 版 物：《振动工程学报》 (Journal of Vibration Engineering)

年 卷 期：2020年第33卷第2期

页      面：256-264页

核心收录：

学科分类：1002[医学-临床医学] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0813[工学-建筑学] 0802[工学-机械工程] 0814[工学-土木工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 080101[工学-一般力学与力学基础] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 080102[工学-固体力学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51875085) 辽宁省自然科学基金资助项目(20170540205,20180551073) 

主　　题：非线性振动 悬臂转子系统 迷宫密封 密封力 有限元 

摘      要：对于带有迷宫密封的航空发动机转子系统气流激振问题,基于有限元理论,应用非线性滚动轴承支承力模型以及Muzynska密封力模型建立了两个滚动轴承支承的迷宫密封-悬臂转子系统动力学模型,并运用Newmark-β数值积分法求解得到系统在不同转速、偏心量和密封结构参数下的动力学响应特征。研究结果表明,系统在一定转速范围内作周期一运动,随着转速的升高系统发生失稳并作拟周期运动;适当增大偏心量会导致转子在共振区出现偏心力所引起的短暂的混沌运动;增大密封间隙会使系统在高转速区重新回归周期一运动,而且失稳区域也随之减小;适当提高密封长度,系统仅表现为周期一运动,但继续增大密封长度,悬臂端承受密封圆盘的重量也将提高,失稳转速提前;另外还分析了失稳转速和密封力的影响因素及其影响规律,为转子系统的密封激振故障诊断及密封结构优化设计提供一定的理论依据。