飞轮转子系统的结构布局对其高速旋转的稳定性有至关重要影响,以600Wh飞轮储能转子系统作为研究对象,通过建模及理论分析得到了转动惯量比与旋转运动稳定性之间存在的关系,采用转子动力学专业分析软件SAMCEF Rotor分析了两种不同转动惯量比转子的涡动频率振型,临界转速等。有限元分析结果和理论建模分析结果互为验证,结果表明当转动惯量比接近1时,对工作转速超过一阶临界转速的飞轮转子系统,转动惯量比小于1时稳定性较转动惯量比大于1时更有优势,研究结果对以后大容量飞轮储能转子系统结构设计有重要参考依据。

对于高速旋转的机械来说,转子在达到工作转速范围前需要越过临界转速,为了保证转子能够平稳通过共振区,研究其共振幅值是有必要的。以600Wh飞轮储能系统为模型,建立了自转角加速度条件下的四自由度刚性转子瞬态运动微分方程,运用龙格库塔数值积分法分析了不同的角加速度和等效阻尼对两阶共振区幅值的影响规律,得出自转角加速度和阻尼会明显影响平动的共振幅值,且角加速度值存在着一个最佳值,而倾斜运动的共振幅值只会明显受到阻尼的影响。

针对石化企业的机泵转子不平衡问题,分析了化工单位常见刚性转子不平衡校正转速选择操作,为化工企业刚性转子动平衡提供借鉴。

为了定量研究环形密封动力特性对转子系统临界转速的影响,基于环形密封动力学模型和Fluent软件,计算了海水淡化高压泵中三种环形密封的动力特性系数矩阵,并利用ANSYS Workbench平台计算了环形密封-轴承-转子耦合系统的临界转速,对比分析了环形密封对三级转子系统临界转速的影响。结果表明:不考虑环形密封时,转子系统为刚性转子,其工作转速低于0.8倍的第一阶临界转速,避免了转子系统共振的发生;考虑环形密封后,转子前三阶临界转速分别提高了45.1%、3.2%和0.6%。因此,环形密封在海水淡化高压泵转子系统中起到了一定的支撑作用,提高了转子系统的稳定裕度。

为了研究流体激励力对螺旋离心泵转子系统动力学响应的影响,以一台单叶片螺旋离心泵为研究对象,利用CFX14.5对泵的内部流场进行了非定常计算,得到了不同流量工况下叶轮所受的径向力随时间的变化情况.建立了转子系统的有限元模型,对转子的临界转速和振型进行了分析,研究了以不同流量工况下的径向力作为外部激励时,转子系统的瞬态响应.结果表明不同流量工况下,叶轮的径向力均呈周期性变化,周期和叶轮旋转的周期相同;径向力可以分解为恒定量和脉动量,随着频率的增加,脉动峰值逐渐减小;在设计转速下,转子系统不会发生共振;当考虑径向力的作用时,叶轮上监测点处的径向位移呈现复杂的周期性变化,径向力的频率成分会在振动过程中体现出来.

文章主要对加工中心用永磁同步电主轴动态特性进行分析计算,进而提高电主轴在工作状态下的稳定性。以额定功率为22kW的永磁同步电主轴为例,运用加时间因子的传递矩阵方法和双重步QR求解方式结合,计算出转子的临界转速。通过与ANSYS工程软件的计算结果进行对比,加时间因子的传递矩阵方法更为节省时间。永磁同步电主轴在旋转过程当中会产生动态偏心,进而产生不平衡磁拉力。文中提出了考虑不平衡磁拉力的传递矩阵法对电主轴模型进行不平衡响应分析,并计算了转子系统对数衰减率。发现电主轴样机一阶反向涡动的对数衰减率下降趋势明显,稳定性裕度较小,易导致轴系失稳。

针对高可靠性立式轴系的横向振动问题,以四瓦水润滑导轴承为研究对象,以多瓦预载荷调整为出发点,分析预载荷系数对导轴承静动特性的影响,同时采用模态分析方法计算2种典型瞬态工况下核主菜轴系的一阶弯曲临界转速及模态振型。结果表明随着预载荷系数的增大,叶轮和下飞轮处的弯曲程度减小,轴系的临界转速升高;当预载荷系数超过0.4时,临界转速急剧增大,范围迅速减小。

螺旋输送机在散料装卸和运输中起着关键性作用,而且有向大倾角输送方向发展的趋势。大倾角螺旋输送机中物料重力的影响使运动机理变得更为复杂,亟待研究。首先建立了简化的运动模型,分析了单个颗粒的运动特性。然后运用单质点法,推导出大倾角螺旋输送机物料输送的临界转速、轴向速度公式。接着给出生产率的计算模型。最后,通过理论计算值和相关实验数据的对比,表明计算模型能准确预测实际生产率。研究内容能帮助掌握大倾角螺旋输送机复杂的工作机理,优化机器性能,为新机型的研制和设计提供更加可靠的依据。

采用求解转轴系统弹性线的微分方程和应用累试法计算了多转子悬臂轴系统的各阶临界转速,计算结果与实测结果基本吻合。

采用有限元的方法，对YGSB型氯气透平压缩机计算模型的建立进行了介绍和分析，应用AN—SYS软件对压缩机的临界转速进行了计算，得到了腐蚀段不同尺寸下的临界转速及与实际工作转速的比值。最后对压缩机的轮盘、齿轮、轴等的构建的应力和变形进行了分析，得出轴在工作转速运行下，各零部件强度均在许用范围内。