含外圈剥落和不对中的齿轮-转子-轴承系统振动分析 被引量：1

1

作者 徐宏阳 赵翔 +3 位作者 马辉 罗忠 韩清凯 闻邦椿 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第2期511-525,共15页

轴承套圈的不对中和剥落是影响齿轮-转子-轴承系统振动特性的典型误差和故障。为了研究外圈不对中和剥落对系统的耦合影响,有必要对含不对中和剥落的齿轮-转子-轴承系统振动特性进行分析。首先,考虑外圈不对中和剥落,计算了轴承的五自... 轴承套圈的不对中和剥落是影响齿轮-转子-轴承系统振动特性的典型误差和故障。为了研究外圈不对中和剥落对系统的耦合影响,有必要对含不对中和剥落的齿轮-转子-轴承系统振动特性进行分析。首先,考虑外圈不对中和剥落,计算了轴承的五自由度非线性恢复力。然后,基于轮齿承载接触分析(LTCA)方法,计算了啮合刚度并且建立了直齿轮副的动力学模型。在此基础上,基于切片法建立了花键的等效刚度模型。最后,通过将轴承的恢复力模型、直齿轮副的动力学模型和花键的等效刚度模型与转子系统的有限元模型耦合,建立了齿轮-转子-轴承系统的动力学模型。分析表明,只有剥落位于承载区时,才会对轴承接触力、接触角和系统振动特性产生影响。外圈的不对中导致轴承的承载区范围增大,并使得剥落对系统产生影响的概率增加。 展开更多

关键词 球轴承 不对中 剥落 振动特性 齿轮-转子-轴承系统

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斜齿轮–平行轴转子系统模态耦合特性分析 被引量：21

2

作者 马辉 朱丽莎 +1 位作者 王奇斌 张义民 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第29期131-136,I0019,共7页

以一个两对斜齿轮耦合的三平行轴转子系统为研究对象,考虑静态传递误差、齿轮几何偏心的影响建立了全自由度通用齿轮啮合动力学模型,并考虑转子系统的影响,建立了平行轴系齿轮转子系统有限元模型,其中转子系统采用梁单元来模拟,齿轮之... 以一个两对斜齿轮耦合的三平行轴转子系统为研究对象,考虑静态传递误差、齿轮几何偏心的影响建立了全自由度通用齿轮啮合动力学模型,并考虑转子系统的影响,建立了平行轴系齿轮转子系统有限元模型,其中转子系统采用梁单元来模拟,齿轮之间的耦合作用通过啮合刚度矩阵和阻尼矩阵来模拟。通过修改啮合刚度矩阵研究了无耦合、单轴弯扭轴摆耦合、轴系弯弯耦合、轴系扭扭耦合、轴系弯扭耦合、轴系弯扭轴摆耦合的系统模态变化规律,采用模态应变能确定了系统各阶主导模态,研究结果可为齿轮及转子系统设计提供参考。 展开更多

关键词 斜齿轮 转子系统 模态耦合 平行轴

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含柔性转子的齿轮-轴承系统动态特性分析 被引量：10

3

作者 王炎 马吉胜 +1 位作者 郑海起 刘海平 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期51-55,160-161,共5页

为了分析齿轮系统动力学中的全耦合振动,提出采用虚拟样机建模的方法,将柔性转子引入到啮合耦合系统中,考虑齿轮时变啮合刚度、齿侧间隙和轴承间隙的影响,建立齿轮-柔性转子-轴承系统虚拟样机模型,通过求解模型的动力学方程得到系统的... 为了分析齿轮系统动力学中的全耦合振动,提出采用虚拟样机建模的方法,将柔性转子引入到啮合耦合系统中,考虑齿轮时变啮合刚度、齿侧间隙和轴承间隙的影响,建立齿轮-柔性转子-轴承系统虚拟样机模型,通过求解模型的动力学方程得到系统的非线性动力学响应。仿真结果表明:考虑柔性转子的耦合系统,啮合冲击峰值下降明显;转子柔性增加,齿轮低频扭转振动出现"拍"现象;高速轻载时啮合振动非线性特性增强;轴承间隙增大使啮合力振动幅值显著增大。 展开更多

关键词 齿轮-轴承系统 柔性转子 虚拟样机 Craig-Bampton模态

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汇流传动齿轮-转子-轴承系统非线性动力学分析 被引量：4

4

作者 郜浩冬 张以都 +1 位作者 吴琼 高相胜 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期105-113,127,共10页

考虑齿侧间隙、传动误差和时变啮合刚度等非线性因素,并同时考虑滑动轴承非线性油膜力和齿轮啮合力的耦合影响,建立了汇流传动齿轮-转子-轴承系统的动力学模型。从转速方面出发,研究了齿轮系统的非线性动态响应,分析了齿轮啮合力和非线... 考虑齿侧间隙、传动误差和时变啮合刚度等非线性因素,并同时考虑滑动轴承非线性油膜力和齿轮啮合力的耦合影响,建立了汇流传动齿轮-转子-轴承系统的动力学模型。从转速方面出发,研究了齿轮系统的非线性动态响应,分析了齿轮啮合力和非线性油膜力之间的耦合作用,判断了转速变化下的油膜稳定性。结果表明:随着转速变化,系统表现出周期一运动、周期二运动、拟周期运动,混沌等丰富的动力学特性,并发现了拟周期分岔通向混沌的道路;随着转速升高,非线性啮合力和非线性油膜力先后对系统振动起到主要作用;油膜振动通过半频涡动失去了稳定性。 展开更多

关键词 齿轮-转子-轴承系统 拟周期分岔 非线性油膜力 半频涡动

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齿轮耦合的转子-轴承系统的非线性模型 被引量：5

5

作者 张锁怀 石守红 丘大谋 《机械科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期191-193,共3页

在考虑滑动轴承非线性油膜力、齿轮时变啮合刚度、齿面间的摩擦力以及齿侧间隙的情况下 ,推导出了齿轮耦合的转子 -轴承系统的非线性动力学模型 ,该模型是一个包含强非线性项的非自治系统 ,蕴含着丰富的动力学内容。

关键词 非线性模型 油膜力 时变啮合刚度 摩擦力 齿侧间隙 齿轮耦合 转子-轴承系统

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齿轮-转子-轴承系统的动力特性试验研究 被引量：3

6

作者 张锁怀 沈允文 丘大谋 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2002年第6期983-985,共3页

在具有不对中和质量不平衡的齿轮 -转子 -轴承系统试验台上 ,通过改变系统的转速、速比和齿轮的位置 ,进行了动力学试验研究。试验结果证明了理论研究所得出的结论 ,即一个转子上的不平衡质量能够导致系统中每一个转子产生同频振动 ;当... 在具有不对中和质量不平衡的齿轮 -转子 -轴承系统试验台上 ,通过改变系统的转速、速比和齿轮的位置 ,进行了动力学试验研究。试验结果证明了理论研究所得出的结论 ,即一个转子上的不平衡质量能够导致系统中每一个转子产生同频振动 ;当某一子系统存在不对中故障时 ,不仅在单转子 -轴承系统的响应中 ,而且 ,在整个系统响应中 。 展开更多

关键词 齿轮-转子-轴承系统 动力特性 试验研究 频谱

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齿轮耦合的转子-轴承系统的研究现状 被引量：2

7

作者 石守红 韩玉强 张锁怀 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2002年第5期703-706,共4页

概述了齿轮耦合的转子 -轴承系统动力学研究的发展过程 ,涉及了线性动力学和非线性动力学两个方面 ,包括动力学建模。

关键词 转子-轴承系统 齿轮 转子 线性振动 非线性振动

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参数对齿轮耦合的转子-轴承系统响应的影响 被引量：2

8

作者 石守红 韩玉强 +1 位作者 张锁怀 文航星 《机械科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期584-586,共3页

根据线性动力学理论 ,建立了齿轮耦合的转子 -轴承系统的运动方程。用数值分析方法 ,研究了齿轮传动比、压力角、螺旋角、齿轮位置、功率、轴承间隙比与宽径比对系统不平衡响应的影响。结果发现 ,除压力角外 ,其它参数对系统响应有明显... 根据线性动力学理论 ,建立了齿轮耦合的转子 -轴承系统的运动方程。用数值分析方法 ,研究了齿轮传动比、压力角、螺旋角、齿轮位置、功率、轴承间隙比与宽径比对系统不平衡响应的影响。结果发现 ,除压力角外 ,其它参数对系统响应有明显影响 ,通过调整系统参数 。 展开更多

关键词 齿轮耦合 转子-轴承系统 系统参数 不平衡响应

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齿轮耦合对转子-轴承系统固有特性的影响 被引量：2

9

作者 韩玉强 石守红 张锁怀 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2003年第1期66-70,共5页

计算了齿轮耦合的转子 -轴承系统及其非耦合子系统的特征值及其振型 ,并对特征值和振型进行了比较。在耦合系统中 ,子系统的某些特征值及其振型没有产生变化 ,而另一些却发生了变化。新产生的振型多为弯扭耦合振型。在大多数振型中 ,每... 计算了齿轮耦合的转子 -轴承系统及其非耦合子系统的特征值及其振型 ,并对特征值和振型进行了比较。在耦合系统中 ,子系统的某些特征值及其振型没有产生变化 ,而另一些却发生了变化。新产生的振型多为弯扭耦合振型。在大多数振型中 ,每一个子系统都有位移产生 ,因此 ,一个子系统中的不平衡质量将引起整个系统产生振动。 展开更多

关键词 齿轮耦合 转子-转承系统 固有特性 DH型压缩机 振型

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多平行轴齿轮传动转子系统临界转速的计算 被引量：2

10

作者 吴青凤 李继成 李明 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2006年第1期108-111,共4页

采用固定界面模态综合法对多平行轴齿轮传动转子系统临界转速的计算进行了分析,并应用MATLAB对分析过程进行了编程,结果表明使用MATLAB程序提高了计算效率。最后以某具体多平行轴齿轮传动转子系统—发电机设备为例,求出了系统前四阶临... 采用固定界面模态综合法对多平行轴齿轮传动转子系统临界转速的计算进行了分析,并应用MATLAB对分析过程进行了编程,结果表明使用MATLAB程序提高了计算效率。最后以某具体多平行轴齿轮传动转子系统—发电机设备为例,求出了系统前四阶临界转速,讨论了系统主要结构参数对临界转速的影响。 展开更多

关键词 固定界面 多平行轴齿轮传动转子系统 MATLAB 临界转速

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结构参数对齿轮耦合的二平行转子—轴承系统稳定性的影响 被引量：1

11

作者 张锁怀 石守红 丘大谋 《机械设计》 CSCD 北大核心 2000年第7期13-15,共3页

在考虑齿轮啮合刚度的情况下 ,研究了齿轮宽度、模数、压力角、螺旋角、齿轮相对轴承的安装位置以及轴承组合形式对转子—轴承系统稳定性的影响 ,发现除压力角外 ,其它参数对系统稳定性的影响非常明显。根据结论选择系统结构参数时 ,可... 在考虑齿轮啮合刚度的情况下 ,研究了齿轮宽度、模数、压力角、螺旋角、齿轮相对轴承的安装位置以及轴承组合形式对转子—轴承系统稳定性的影响 ,发现除压力角外 ,其它参数对系统稳定性的影响非常明显。根据结论选择系统结构参数时 ,可保证系统稳定运行。 展开更多

关键词 稳定性 齿轮耦合 转子-轴承系统 结构参数

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齿轮耦合对转子-轴承系统稳定性的影响

12

作者 夏伯乾 虞烈 谢友柏 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 1998年第2期173-176,共4页

基于一种精细的齿轮弯扭耦合模型，本文研究了齿轮－转子－轴承系统的弯扭耦合振动以及齿轮耦合对系统稳定性的影响，并提供了相应的算例和分析结构。

关键词 转子-轴承系统 失稳状态 稳定性 齿轮耦合

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考虑齿轮-转子系统振动响应的最佳修形曲线研究 被引量：9

13

作者 马辉 逄旭 +1 位作者 宋溶泽 闻邦椿 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期17-22,共6页

轮齿修形可减小齿轮静态传动误差,改善齿轮动态特性。基于现有文献,考虑基圆与齿根圆不重合,在齿廓精确建模的基础上确定齿轮的时变啮合刚度和静态传动误差。针对不同修形曲线在不同修形量下齿轮静态传动误差的变化进行分析,给出了不同... 轮齿修形可减小齿轮静态传动误差,改善齿轮动态特性。基于现有文献,考虑基圆与齿根圆不重合,在齿廓精确建模的基础上确定齿轮的时变啮合刚度和静态传动误差。针对不同修形曲线在不同修形量下齿轮静态传动误差的变化进行分析,给出了不同修形量范围内的最佳修形曲线,并结合齿轮-转子系统动力学模型,考虑齿廓修形引起的无载荷静态传动误差,分析不同修形曲线下系统的振动特性,进一步确定不同转速下最佳修形曲线。研究结果表明通过评估齿轮-转子系统的振动特性,可更好地确定不同转速下的轮齿的最佳修形曲线。 展开更多

关键词 齿廓修形 时变啮合刚度 静态传动误差 齿轮-转子系统 振动响应

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弹性转子-滑动轴承系统稳定性分析 被引量：18

14

作者 丁千 陈予恕 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期111-116,共6页

对一人考虑不平衡力和非线性油膜力的弹性转子 -轴承系统 ,用数值方法研究其稳定性和油膜失稳运动 (自激振动 )特性 ;推导出转子受冲击的运动模型 ,并分析了冲击对系统稳定性的影响规律。

关键词 稳定性 弹性转子-滑动轴在系统 冲击 运动模型

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结构参数对转子-轴承系统临界转速的影响 被引量：4

15

作者 韩玉强 张锁怀 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2002年第1期105-107,共3页

通过研究结构参数、齿轮参数对临界转速的数量、分布及其对应的对数衰减率的影响发现 ,在齿轮耦合的转子 -轴承系统中 ,临界转速非常密集 ;在系统达到工作转速之前 ,必须跨越许多临界转速 ;合理地选择系统参数 ,可使最小对数衰减率增大 ... 通过研究结构参数、齿轮参数对临界转速的数量、分布及其对应的对数衰减率的影响发现 ,在齿轮耦合的转子 -轴承系统中 ,临界转速非常密集 ;在系统达到工作转速之前 ,必须跨越许多临界转速 ;合理地选择系统参数 ,可使最小对数衰减率增大 ,使系统表现出较强的阻尼特性 。 展开更多

关键词 临界转速 对数衰减率 结构参数 转子-轴承系统 齿轮耦合

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激励下齿轮-转子系统故障模糊C聚类诊断 被引量：3

16

作者 杨敬娜 郝克明 +1 位作者 朱霄珣 董勇敢 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第4期296-299,304,共5页

为了提高激励下齿轮-转子系统故障效率,采用模糊C聚类(FCM算法)算法对其进行特征处理。搭建齿轮-转子系统故障诊断试验,进行空载和扭矩为6N·m两种工况测试,从动轮上方箱体收集振动加速度信号。研究结果表明:应用改进EEMD分解后的... 为了提高激励下齿轮-转子系统故障效率,采用模糊C聚类(FCM算法)算法对其进行特征处理。搭建齿轮-转子系统故障诊断试验,进行空载和扭矩为6N·m两种工况测试,从动轮上方箱体收集振动加速度信号。研究结果表明:应用改进EEMD分解后的仿真信号中提取的特征参数完成了FCM算法初始特征向量库的构建,验证了该方法方法对载荷激励下齿轮-转子系统故障诊断的有效性。搭建的齿轮-转子试验显示,改进EEMD和FCM结合完成叠加载荷激励作用下对齿轮-转子系统进行故障诊断的功能。综合运用改进EEMD和FCM方法可以满足齿轮-转子系统故障诊断的要求。该研究对提高机械传动领域运行稳定性,尤其是在激励作用下系统隐藏的故障危险的排出方面具有很好的实际价值。 展开更多

关键词 齿轮-转子系统 故障诊断 模糊C聚类 激励 实验

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转子不对中度对中介圆柱滚子轴承动态性能影响分析

17

作者 范新强 邓四二 +2 位作者 崔永存 高利霞 晏军 《机电工程》 北大核心 2025年第6期1013-1023,共11页

针对转子不对中导致航空发动机双转子轴承-轴系统中介轴承失效的问题,对中介轴承性能受转子不对中度的影响规律进行了研究。首先,基于滚动轴承动力学和转子动力学理论,建立了滚动轴承-双转子系统不对中动力学模型,并采用了预估-校正Gea... 针对转子不对中导致航空发动机双转子轴承-轴系统中介轴承失效的问题,对中介轴承性能受转子不对中度的影响规律进行了研究。首先,基于滚动轴承动力学和转子动力学理论,建立了滚动轴承-双转子系统不对中动力学模型,并采用了预估-校正Gear刚性积分器(GSTIFF)变步长积分算法求解了动力学微分方程组;然后,分析了转子平行不对中度与偏角不对中度对中介轴承滚子与滚道间接触应力、保持架打滑率、质心轨迹、振动特性以及轴承寿命的影响规律;最后,通过滚动轴承-双转子系统试验台转子不对中试验,对动力学仿真结果的准确性进行了验证。研究结果表明:平行不对中度与偏角不对中度的增大均会导致滚子与滚道间接触应力增加,使保持架打滑率降低;转子不对中会影响中介轴承的稳定性,不对中度的增加会导致轴承内圈频率谐波次数及对应幅值增加,并使轴承内圈质心轨迹发生改变,使轴承寿命减小;偏角不对中对滚子与滚道间的接触应力以及轴承寿命的影响远大于平行不对中,偏角不对中度超过12′时,轴承寿命低于4000 h,为满足航空发动机轴承寿命需求,该圆柱滚子轴承偏角不对中度应小于12′。该研究为探寻转子不对中度对中介轴承动态性能的影响规律提供了进一步的理论依据。 展开更多

关键词 轴承-轴系统动力学模型 中介轴承失效 平行不对中度与偏角不对中度 振动特性 轴承疲劳寿命计算模型 Gear刚性积分器 动力学微分方程组

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柔性轴-盘转子系统的等频线及其振动特性研究 被引量：1

18

作者 唐进元 冯俊易 关先磊 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第19期48-58,共11页

主要研究柔性轴-盘转子系统频率突变问题,探究系统参数与频率突变的关联规律。首先以数学方法推导柔性轴-盘转子系统的动力学模型,采用有限元法和假设模态法对系统进行离散化,导出微分方程组,并验证了所建立动力学模型的正确性。为研究... 主要研究柔性轴-盘转子系统频率突变问题,探究系统参数与频率突变的关联规律。首先以数学方法推导柔性轴-盘转子系统的动力学模型,采用有限元法和假设模态法对系统进行离散化,导出微分方程组,并验证了所建立动力学模型的正确性。为研究固有频率的突变现象,对无量纲参数(转轴半径r_(i)、转盘外半径r_(D)、转盘厚度h_(D)和转盘位置l_(D))进行参数化分析,发现了柔性轴-盘转子系统的固有频率的等频线现象。在等频线上,零转速条件下的系统固有频率对参数r_(D)或l_(D)的变化不敏感,基本保持不变。用坎贝尔图和模态图进一步揭示在等频线上的r_(D)和l_(D)的参数变化对柔性轴-盘转子系统振动特性影响的差异。 展开更多

关键词 柔性轴-盘 转子系统 固有频率 等频线 振动特性

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变速装置齿轮-轴系统动力学仿真建模方法研究

19

作者 马洪文 马彪 剧引芳 《机械设计》 CSCD 北大核心 2003年第7期53-55,共3页

齿轮-轴系统是齿轮变速装置中的主要组成部分。有两个以上挡位的齿轮变速装置,随着挡位的改变,其传动比和动力传递路线都会发生变化。进行换挡过程仿真时,若采用将所有的结构参数都当量到一根轴上的方法,会因为当量惯量和动力传递路线... 齿轮-轴系统是齿轮变速装置中的主要组成部分。有两个以上挡位的齿轮变速装置,随着挡位的改变,其传动比和动力传递路线都会发生变化。进行换挡过程仿真时,若采用将所有的结构参数都当量到一根轴上的方法,会因为当量惯量和动力传递路线在不同挡位下的不同而使仿真模型的建立相当困难。提出了按照齿轮变速装置的实际结构进行建模时几种典型结构的数学模型,并给出了相应的Matlab/Simulink模型,为齿轮变速装置的研究提出了一种新的建模与仿真方法。 展开更多

关键词 齿轮变速装置 齿轮-轴系统 动力学 仿真 建模 数学模型

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刚度阵奇异的多平行轴转子系统振动的求解

20

作者 张建云 丘大谋 《机械科学与技术》 EI CSCD 北大核心 1999年第1期44-46,共3页

分析了具有斜齿轮传动的多平行轴转子系统，采用集中参数模型，用传递矩阵法建立了系统弯扭耦合振动方程，系统振动方程的刚度阵、阻尼阵为大型稀疏、不对称阵，由于刚度为奇异阵，使方程的求解更加困难。本文用两种方法求解了系统的振... 分析了具有斜齿轮传动的多平行轴转子系统，采用集中参数模型，用传递矩阵法建立了系统弯扭耦合振动方程，系统振动方程的刚度阵、阻尼阵为大型稀疏、不对称阵，由于刚度为奇异阵，使方程的求解更加困难。本文用两种方法求解了系统的振动方程。 展开更多

关键词 多平行轴 转子系统 刚度阵奇异 弯扭耦合振动

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