检索结果-南通市图书馆

振动．测试与诊断 1998年第3期18卷 157-161页

作者：夏松波张新江刘占生徐世昌哈尔滨工业大学动力系

介绍了国内外研究不对中故障的机理、特征及对轴系稳定性的影响，总结不对中故障特征，充实故障诊断专家系统。

关键词：旋转机械故障诊断不对中轴系振动联轴器偏转

基于双截面信息融合的转子不对中故障判别研究

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机械设计与制造 2008年第9期 197-198页

作者：齐俊帅韩捷郑州大学振动工程研究所郑州450001

首先简要的从运动学上介绍齿式联轴器各种不对中形式所对应的故障特征。在基于全信息融合技术的基础上,把全矢谱技术扩展到多个截面,并形成空间传递图谱。并利用空间传递图谱对不对中故障类型进行判别。对设备故障及时发现和维护提供了... 详细信息

首先简要的从运动学上介绍齿式联轴器各种不对中形式所对应的故障特征。在基于全信息融合技术的基础上,把全矢谱技术扩展到多个截面,并形成空间传递图谱。并利用空间传递图谱对不对中故障类型进行判别。对设备故障及时发现和维护提供了有力的工具。

关键词：齿式联轴器全矢谱不对中信息融合

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旋转机械不对中故障模拟实验平台开发

实验技术与管理 2020年第4期37卷 114-117,128页

作者：郭艳婕李浩琪杨立娟张兴武王诗彬蔡改改西安交通大学机械工程学院陕西西安710049 西安电子科技大学机电工程学院陕西西安710071

旋转机械如风力发电装备、水泵等广泛使用联轴器作为联接装置。但由于载荷波动大、工作环境恶劣等原因,不对中故障频发,因此设计了适用于实验研究的旋转机械不对中故障模拟实验平台。该平台由电机、联轴器、变频器、磁粉制动器等构成,... 详细信息

旋转机械如风力发电装备、水泵等广泛使用联轴器作为联接装置。但由于载荷波动大、工作环境恶劣等原因,不对中故障频发,因此设计了适用于实验研究的旋转机械不对中故障模拟实验平台。该平台由电机、联轴器、变频器、磁粉制动器等构成,采用激光对中仪测量不对中量,并通过NI CRIO采集振动信号,分析故障特征。该平台丰富了测试技术、机械故障诊断实验台等内容,为学生应用测试技术、分析机械故障创造了实验条件,提高了学生的实践能力。

关键词：不对中故障模拟激光对中仪振动信号

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转子不对中故障识别技术研究

转子不对中故障识别技术研究

作者：沈紫乐郑州大学

学位级别：硕士

大型回转机械设备在国民经济各个重要行业中,作为动力设备都起到了至关重要的作用。驱动部件和被驱动部件都是通过各种形式联轴器联接来传递扭矩。所以在运行过程中,起联接作用的联轴器出现故障是经常性的事情,其中最常见的故障当属不... 详细信息

大型回转机械设备在国民经济各个重要行业中,作为动力设备都起到了至关重要的作用。驱动部件和被驱动部件都是通过各种形式联轴器联接来传递扭矩。所以在运行过程中,起联接作用的联轴器出现故障是经常性的事情,其中最常见的故障当属不对中故障。在各种联轴器中,齿式联轴器的应用最为广泛,因为它不但制造简单、具有补偿能力,而且能够传递较大的扭矩。文中研究了齿式联轴器在发生不对中故障时的几何特征,建立了转子-联轴器-轴承系统的数学模型,在以往诊断校正不对中故障理论的基础上,提出一种定量分析联轴器处不对中量的方法。首先对齿式联轴器发生不对中故障的机理和受力特性进行了分析,得到了联轴器外壳施加到两半联轴器上的激振力的数学表达式;通过研究联轴器内部轮齿啮合状态,得到了由于各个轮齿传递扭矩不同施加到转子系统径向力的数学表达式,并且得到了不对中量与联轴器所受到径向力的关系。通过分析齿式联轴器在转子系统运行状态下的动态特性,建立了联轴器所受到的不对中激振力的数学模型,轴承施加到转子系统的油膜力数学模型,求解得到轴系的质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵,从而推导建立了转子-联轴器-轴承系统的运动微分方程。运用求解微分方程Newmark-β法对转子系统的运动微分方程进行求解,得出转子各个结点的位移,速度和加速度。不但研究了转速对联轴器的运动特性的影响,而且研究了不对中联轴器的存在对于整个转子系统振动特性的影响。传统的不对中故障诊断方法一般都是通过振动二倍频来定性判断不对中故障,本文在此基础上提出了一种定量分析不对中故障的诊断方法,并通过仿真转子系统关键位置的振动特性进行了验证。

关键词：联轴器不对中有限元故障诊断定量分析

基于不对中和静偏心故障诊断的双馈式风电机组电磁场研究

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基于不对中和静偏心故障诊断的双馈式风电机组电磁场研究

作者：慕欢北京交通大学

学位级别：硕士

不对中是双馈式风电机组传动系统中一种十分常见的故障,它会导致轴系振动、轴承磨损等,对发电机运行状态产生影响,严重时甚至会引起发电机转子偏心。在发电机内部耦合的电磁场是决定其运行状态的关键指标之一,因此针对各种故障状态下电... 详细信息

不对中是双馈式风电机组传动系统中一种十分常见的故障,它会导致轴系振动、轴承磨损等,对发电机运行状态产生影响,严重时甚至会引起发电机转子偏心。在发电机内部耦合的电磁场是决定其运行状态的关键指标之一,因此针对各种故障状态下电磁场的变化进行研究,对于故障检测和发电机的设计优化都具有重要参考意义。本文依托国家自然科学基金面上项目“双馈式风电机组同轴度误差故障机理与诊断技术研究”(51577008),主要完成了以下工作:1.在已完成基于ADAMS的风电机组传动系统动力学模型和MATLAB/Simulink双馈式风力发电机及其控制系统模型的前提上,基于Ansoft Maxwell搭建了 1.5MW双馈式发电机有限元模型,解析法推导出气隙磁密与电磁力密度的表达式,通过空载特性仿真结果与电机学理论分析对比验证了模型的正确性。2.通过联合仿真对正常、风速突变、平行不对中、角度不对中、综合不对中五种工况下的电磁场变化进行分析,重点分析了各种不对中故障下气隙磁密与电磁力密度在时间和空间中的变化,推导出二者在不对中故障下的解析表达式,总结出二者的峰值、均值以及幅频特性的变化规律。3.考虑到不对中严重时会导致发电机转子偏心,故建立静偏心故障模型以及静偏心与不对中同时存在的复合故障模型,推导出气隙磁密与电磁力密度在静偏心故障下的解析表达式,结合仿真结果总结出二者在静偏心故障下的变化规律。对复合故障与单一故障下的相关参数进行分析对比,总结出参数在复合故障下的变化特点。4.针对气隙磁密与电磁力密度随时间和空间同时变化的特点,提取正常、风速突变、不对中、静偏心以及复合故障五种工况下的时空数据,绘制时空分布曲面,采用二维傅里叶变换(2D-FFT)处理数据,得到各种工况下频率-空间阶次-幅值的变化特点。结果表明在不同工况下,频率和空间阶次会出现不同的变化规律,可为故障诊断以及电磁振动等相关研究提供理论参考。

关键词：双馈式发电机不对中静偏心电磁场故障诊断

考虑不对中的航空渐开线花键副非线性动态啮合力研究

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考虑不对中的航空渐开线花键副非线性动态啮合力研究

作者：霍启新陕西科技大学

学位级别：硕士

由于良好的承载能力和传动性能,渐开线花键副被广泛应用于大轴径和大扭矩的重要动力传输系统中。但其运行过程中因受载形式特殊,呈现出的复杂非线性振动导致其失效极其严重。本文基于当前国内外渐开线花键副振动研究成果和存在的问题,... 详细信息

由于良好的承载能力和传动性能,渐开线花键副被广泛应用于大轴径和大扭矩的重要动力传输系统中。但其运行过程中因受载形式特殊,呈现出的复杂非线性振动导致其失效极其严重。本文基于当前国内外渐开线花键副振动研究成果和存在的问题,以航空渐开线花键副为研究对象,基于动力学方法,研究了航空渐开线花键副在不对中情况下啮合力、啮合力矩的变化情况,并以花键副振动特性试验验证理论研究结果,为设计高可靠性、高精度以及高寿命的航空渐开线花键副奠定良好的数值基础。本文所作的具体工作主要涵盖如下几个方面。（1）参数设计和校核。依照航空条件对渐开线花键副进行了结构设计,确定了研究对象的几何结构参数。依照齿面接触、齿根弯曲、齿根剪切、及其它强度条件对其进行了校核,满足工作条件;（2）动力学模型和微分方程建立。参考机械动力学、齿轮动力学的相关研究方法,建立了渐开线花键副系统横向振动和扭转振动的动力学模型,推导了动力学微分方程并对其消除刚体位移和无量纲化;（3）渐开线花键动态啮合力数学公式推导。用几何方法推导了不对中和横向、扭转振动情况下单对齿啮合线位移公式和单对齿啮合刚度公式;最终得出不对中和横向、扭转振动条件下渐开线花键总的啮合力矩公式、总的啮合力沿坐标轴分量;（4）不对中对非线性动态啮合力、啮合力矩的影响分析。将推导得到总啮合力矩公式、总啮合力沿坐标轴分量代入建立的动力学微分方程中,在matlab中对其进行数值求解;分析了平行不对中对花键副总的啮合力沿x轴分量、总的啮合力矩、单齿法向啮合力沿x向分力、动载系数大小和波动幅度的影响;研究了不对中情况下某一时刻各齿法向啮合力、法向啮合力沿坐标轴分量的数值大小和分布。结果表明:花键对中时,其各齿的受载均相同,不会产生x方向的分力,因而在相应的方向不会产生激励;不对中量的增大会使花键啮合力、啮合力矩以及动载系数的幅值和波动范围增大,同时会严重影响各齿的受载情况;（5）渐开线花键振动特性试验。在不同转速的条件下采集了花键的振动加速度。对相应条件下的理论结果进行了计算,并与试验结果进行了对比,理论与试验结果基本符合。

关键词：渐开线花键副不对中啮合力啮合力矩动力学

2MW风力发电机齿轮箱输出端不对中故障动力学仿真

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2MW风力发电机齿轮箱输出端不对中故障动力学仿真

作者：崔海旭内蒙古科技大学

学位级别：硕士

膜片联轴器是连接增速箱与发电机的关键部件,不对中故障发生,造成联轴器偏心、增速箱齿轮、轴承以及发电机轴承等损坏,同时造成机组噪声增大运行稳定性降低。因此,对风电机组增速箱输出端早期不对中潜伏性故障进行理论分析、软件仿真、... 详细信息

膜片联轴器是连接增速箱与发电机的关键部件,不对中故障发生,造成联轴器偏心、增速箱齿轮、轴承以及发电机轴承等损坏,同时造成机组噪声增大运行稳定性降低。因此,对风电机组增速箱输出端早期不对中潜伏性故障进行理论分析、软件仿真、实验验证对于保证机组长时间稳定运行和安全发电具有非常重要的工程实际意义。本文依托国家自然科学基金“大型风力发电机高速轴承动力学建模与故障诊断方法研究”(项目批准号:51865045),以风力发电机高速端膜片联轴器为研究对象,对高速端不对中故障进行动力学建模分析和实验验证,探索造成的响应特性规律。主要研究内容包括:(1)膜片联轴器理论分析。首先,对膜片联轴器平行/角度不对中故障进行静态分析;然后,对平行、角度不对中建立运动坐标系,通过坐标建立速度约束方程推导出能量方程,采用拉格朗日能量方程化简整理出不对中动力学微分方程,利用4-5阶龙格库塔法求解;最后,分析不对中程度和无量纲转速参数变化下系统的响应特征并将响应进行结果对比分析。(2)风力发电机组传动系统高速端膜片联轴器软件仿真。基于SolidWorks对风力发电机组传动系统的零件CAD建模及总体装配。再利用Adams软件对传动系统各零部件设置材料、根据运动规律添加约束、参数化建模、确立运动函数,通过改变联轴器不对中量仿真分析,得到平行/角度/综合不对中仿真图像并统计时、频参数分析变化规律。(3)联轴器不对中试验验证。搭建了联轴器—转子实验台并制定了平行不对中试验方案,在多种定不对中量情况下对10组工况转速条件下采集了轴承座和发电机座的振动信号,同时分析了信号的时域指标和倍频变化特性,从而验证了理论分析和Adams仿真的有效性。

关键词：风力发电机膜片联轴器不对中动力学虚拟样机技术

转子系统不对中—裂纹耦合故障的非线性动力学分析

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转子系统不对中—裂纹耦合故障的非线性动力学分析

作者：谢兆明哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

旋转机械是在工业部门中应用最为广泛的一类机械设备,它的稳定运行影响着整个工业的发展进程。而转子系统作为旋转机械的核心部件,它的动力学特性直接影响着旋转机械的结构安全和工作性能。由于转子系统运行环境的恶劣,在实际工程作业... 详细信息

旋转机械是在工业部门中应用最为广泛的一类机械设备,它的稳定运行影响着整个工业的发展进程。而转子系统作为旋转机械的核心部件,它的动力学特性直接影响着旋转机械的结构安全和工作性能。由于转子系统运行环境的恶劣,在实际工程作业中转子系统发生耦合故障是非常常见的,因此转子系统的耦合故障是转子系统非线性动力学研究的重要内容之一。不对中和裂纹故障都是转子系统常见的故障,当转子系统在不对中状态下运行时可能引起转轴挠曲大变形和转轴磨损,大大增加了转轴上出现裂纹或使转轴上原有的小裂纹加深的可能性;而含较深裂纹的转子系统会使系统的响应过大导致不对中故障。因此,本文以某航空发动机低压转子系统为研究对象,对转子系统不对中-裂纹耦合故障的非线性动力学特性进行了研究。首先分析了齿式联轴器在不对中状态下的运动规律,推导出了联轴器平行角度不对中的激振力;比较了裂纹常用的数学模型的优缺点,选取了最适合的裂纹模型;对起支撑作用的滚动轴承进行了运动分析和载荷分析;利用拉格朗日建模法建立了转子系统不对中-裂纹耦合故障的动力学微分方程,并对其进行了无量纲化。随后运用四阶Rugge-Kutta法对该系统进行了仿真分析,得到了不对中、裂纹单一故障和不对中-裂纹耦合故障的动力学特性。当转子系统只有联轴器不对中故障时,系统响应出现了1倍频和2倍频,转子系统不仅在临界转速处出现1倍频共振,而且在二分之一临界转速处出现2倍频共振;当转子系统只有裂纹故障时,系统响应出现了1倍频、2倍频、3倍频等高频成分,在临界转速、二分之一临界转速和三分之一临界转速处出现了振动峰值,并且二分之一临界转速处的振动幅值与三分之一临界转速处的振动幅值相近。转子系统同时出现不对中和裂纹故障时,系统响应具有1倍频、2倍频、3倍频等高频成分,在临界转速、二分之一临界转速和三分之一临界转速出现振动峰值,并且二分之一临界转速处的振动峰值要远远高于三分之一处的临界转速。最后利用分岔图、Poincaré截面图、时域波形图、幅值谱图分析了含不对中-裂纹耦合故障的转子系统参数对耦合故障系统响应的影响。

关键词：转子系统联轴器滚动轴承不对中裂纹耦合故障

平行不对中联轴器—转子系统非线性动力学分析

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平行不对中联轴器—转子系统非线性动力学分析

作者：李长波哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

联轴器广泛应用于航空发动机等旋转机械之中，起到传递扭矩和动力的作用，同时也具有很好地间隙补偿能力，对于转子系统具有减振和保护的作用。联轴器不对中是转子系统常见的故障类型，据有关资料统计统计大约60%的转子故障由轴系不对... 详细信息

联轴器广泛应用于航空发动机等旋转机械之中，起到传递扭矩和动力的作用，同时也具有很好地间隙补偿能力，对于转子系统具有减振和保护的作用。联轴器不对中是转子系统常见的故障类型，据有关资料统计统计大约60%的转子故障由轴系不对中引起或与之相关。由于其不对中引起的整机故障问题仍然十分显著，需要弄清楚不对中的故障机理以及对整机振动的影响。因此，本文以联轴器为研究的对象，分析了转子系统平行不对中的动力学特性。首先根据联轴器不对中的运动特征，应用拉格朗日法建立联轴器的不对中动力学方程，获得含有3个自由度的联轴器不对中参激振动系统，为下文理论研究奠定了基础。随后应用平均法进一步求解含不对中因素的联轴器系统近似定常解，对非线性项运用Taylor展开取三次截断，求得近似系统的共振周期解，得到含有6个未知数的分岔方程，由分岔方程得到的幅频响应曲线图描述出系统在共振频率附近幅值的变化，对系统参数设计具有参考的理论价值。运用数值仿真，分别分析了联轴器不对中参激振动系统和滚动轴承支承下的不对中转子系统。联轴器不对中参激振动系统主要受转速、阻尼系数、不平衡量和不对中量的影响，系统在不对中故障之下的动力学响应为拟周期运动，转速越低，阻尼越大，不对中故障的影响越严重，不平衡与不对中的比值对系统响应的影响也很明显，比值越高基频成分越高。滚动轴承支承下的转子系统在不对中故障的影响下会出现拟周期和混沌运动等振动，其动力学响应具有分频和倍频成分，且分频成分显著，倍频成分较浅。因此，本文很好的揭示联轴器不对中对转子系统动力学特性的作用机理，为工程实际提供了理论分析基础，并具有一定的指导意义。

关键词：联轴器不对中拉格朗日方程平均法

转子不对中—碰摩耦合故障的动力学分析与辨识

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转子不对中—碰摩耦合故障的动力学分析与辨识

作者：李兴阳南京航空航天大学

学位级别：硕士

在旋转机械的各种故障中,转子系统不对中和转静碰摩是最为常见的故障。根据国外相关资料介绍,大约70%的旋转机械振动故障由轴系不对中引起或与之相关。同时由于转子与静子之间的间隙变得越来越小,这就使转子不对中引起的碰摩故障的可能... 详细信息

在旋转机械的各种故障中,转子系统不对中和转静碰摩是最为常见的故障。根据国外相关资料介绍,大约70%的旋转机械振动故障由轴系不对中引起或与之相关。同时由于转子与静子之间的间隙变得越来越小,这就使转子不对中引起的碰摩故障的可能性大大增加。因此,无论从旋转机械的可靠性设计上,还是从保证设备的安全稳定工作上,都迫使我们去深刻认识转子不对中和转静碰摩发生的过程和特征,并对转子不对中和碰摩耦合故障进行智能诊断。本文建立了转子-滚动轴承-机匣耦合系统不对中-碰摩耦合故障动力学模型。在模型中,研究了不对中齿式联轴器的运动规律,得出了由角度和平行不对中而产生的不对中力;同时根据转子与静子间的碰撞摩擦特性,建立了转子和静子的局部碰摩模型;建立的两自由度滚动轴承模型中,充分考虑了滚动轴承非线性赫兹接触和径向间隙等非线性因素。运用Runge-Kutta数值积分方法获取了该系统的非线性动力响应,利用时域波形图、轴心轨迹图、频谱图、Poincaré图、分岔图、三维瀑布图等方法,讨论了转子不对中量、滚动轴承间隙、碰摩刚度等参数对系统响应的影响,并研究了不对中和碰摩故障特征。结果表明:转子系统在不对中力和不平衡质量激励力共同作用下,具有多种倍频分量,其中以1、2倍频分量为主,且随着不对中程度的加剧,二倍频幅值呈线性增加,而工频幅值基本保持不变;随着转速的增加,在不对中、不平衡及碰摩故障综合作用下,系统不仅在临界转速下出现共振,而且在临界转速一半的位置出现二倍频共振。当不对中和碰摩故障耦合时,在临界转速以下,将出现2倍、3倍及4倍等高倍频,在临界转速以上时,将出现分频和混沌现象。随着碰摩刚度的增加,分频和混沌现象出现更加频繁;随着不对中量的增加,混沌现象减少,系统趋于稳定。利用ZT-3多功能转子故障模拟实验台进行了不对中和碰摩故障实验,验证了由不对中故障所产生的2倍频分量以及由碰摩故障所产生的高次倍频分量,在一定程度上与仿真计算结果取得了良好的一致性。最后利用从转子-滚动轴承-机匣耦合系统中仿真计算得到的和从ZT-3型多功能转子故障模拟实验台上采集得到的不平衡、不对中、碰摩及不对中-碰摩耦合故障4类故障的数据,建立结构自适应集成神经网络模型,进行了智能诊断实验,达到了良好的故障辨识效果。

关键词：转子滚动轴承耦合动力学不对中碰摩耦合故障神经网络分岔混沌