疊片聯(lián)軸器不對(duì)中動(dòng)力學(xué)特性研究

   疊片聯(lián)軸器是一種廣泛應(yīng)用于航空、船艦、石油化工等多的旋轉(zhuǎn)機(jī)械之中的撓性聯(lián)軸器，其不僅能起到良好的傳遞扭矩和動(dòng)力的作用，同時(shí)也能有 用的補(bǔ)償相對(duì)位移，對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)起到了減振和保護(hù)的作用。疊片聯(lián)軸器的不對(duì)中是轉(zhuǎn)子系統(tǒng)常見(jiàn)的故障之一，研究其在不對(duì)中情況下的動(dòng)力學(xué)特性將對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的安 全運(yùn)行和故障診斷提供相 對(duì)的依據(jù)。本文根據(jù)疊片聯(lián)軸器在平行不對(duì)中和偏角不對(duì)中情況下的運(yùn)動(dòng)特征，分別建立了兩種情況下的動(dòng)力學(xué)模型，并利用拉格朗日方程求得兩種情況下系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程；對(duì)平行不對(duì)中的疊片聯(lián)軸器動(dòng)力學(xué)方程用平均法進(jìn)行了解析求解，了以其近似解的幅值與相角為未知數(shù)的分岔方程，用數(shù)值迭代方法求得系統(tǒng)在共振時(shí)的定常解，并與數(shù)值仿真結(jié)果進(jìn)行了比較；運(yùn)用數(shù)值仿真，分別觀察在平行不對(duì)中和偏角不對(duì)中情況下系統(tǒng)響應(yīng)隨無(wú)量綱的轉(zhuǎn)速、不對(duì)中量、阻尼系數(shù)及質(zhì)量偏心的變化情況，并對(duì)其動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行分析。研究表明，隨著無(wú)量綱轉(zhuǎn)速的變化，疊片聯(lián)軸器系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)響應(yīng)復(fù)雜多變，系統(tǒng)存在周期、倍周期、概周期和混沌的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，但總能找到一段較大轉(zhuǎn)速范圍系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，適合作為系統(tǒng)的工作轉(zhuǎn)速。不對(duì)中量、阻尼系數(shù)及質(zhì)量偏心對(duì)系統(tǒng)的影響均存在一個(gè)臨界值，在臨界值以下對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響及小，而一旦超過(guò)臨界值系統(tǒng)將會(huì)很不穩(wěn)定聯(lián)軸器不對(duì)中是研究轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不對(duì)中問(wèn)題的及為重要的組成部分，大量的研究了不對(duì)中的建模方法、振動(dòng)特性和故障診斷，但是不對(duì)中的機(jī)理認(rèn)識(shí)仍然不清楚。建立不對(duì)中轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的準(zhǔn)確和普適的動(dòng)力學(xué)方程困難，對(duì)動(dòng)力學(xué)行為研究并不充分，不對(duì)中轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定性研究也很少。盡管如此，對(duì)不對(duì)中轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的研究仍取得卓有成效的研究成果?？偨Y(jié)了3種常用的聯(lián)軸器不對(duì)中轉(zhuǎn)子系統(tǒng)建模方法：基于聯(lián)軸器的變形幾何關(guān)系和受力分析，獲得聯(lián)軸器不對(duì)中廣義激振力作用下轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)微分方程的方法；基于等效軸段法；基于系統(tǒng)整體的能量方法。