滚动轴承-偏置转子系统涡摆耦合动力学分析

"滚动轴承-偏置转子系统涡摆耦合动力学特性研究 (2014年)" 本文是工程技术领域的论文，详细探讨了滚动轴承与偏置转子系统之间的涡摆耦合动力学特性。研究的核心在于建立了一个考虑多种因素的动态模型，包括转子的偏置量、圆盘的摆振现象，以及滚动轴承的游隙、非线性赫兹接触力和变刚度VC振动等复杂效应。 在模型构建中，作者首先考虑了转子的偏置量，这会导致系统在旋转时产生涡摆运动，即转子轴线相对于轴承中心的非对称运动。同时，考虑了圆盘的摆振，即转子在旋转过程中可能发生的径向振动，这对系统的稳定性有着显著影响。滚动轴承作为关键部件，其游隙、非线性接触力和变刚度特性是决定系统动力响应的关键因素。非线性赫兹接触力是指轴承在接触状态下由于负荷变化引起的力的非线性行为，而变刚度VC振动则反映了轴承在载荷作用下的刚度变化。 通过数值方法，研究人员对比分析了不同偏置量下，系统在有无考虑圆盘摆振时的动力学响应。结果显示，当考虑圆盘摆振时，偏置转子的非线性动力响应特征显著增强，这意味着摆振的存在会显著影响系统的动力行为。此外，他们还发现，在相同的旋转速度下，不同的转子偏置量会导致系统频率成分的差异，这暗示着系统动态性能会随着偏置量的变化而变化。 进一步的分析指出，转子的偏置程度越大，系统对于轴承游隙变化的敏感度就越高。这意味着在高偏置情况下，轴承的微小游隙变化都可能导致系统性能的大幅波动，这对于高精度的机械设备设计和运行具有重要指导意义。这一发现对于优化滚动轴承与偏置转子系统的性能、预测故障和提高设备的可靠性具有实际应用价值。 这篇论文深入研究了滚动轴承与偏置转子系统之间的相互作用，揭示了系统动力学响应的复杂性和非线性特性，为理解和改善这种系统提供了理论基础。通过对轴承游隙和偏置量的细致分析，研究者为工程实践中如何调整和控制这些参数以优化系统性能提供了理论依据。