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基金项目 挝国家自然科学基金资助项目
作者简介 烫戴继双 男 安徽蚌埠人 东北大学博士研究生 闻邦椿 男 浙江温岭人 东北大学教授 博士生导师
中国科学院院士
第卷第期
年 月
东 北 大 学 学 报 自 然 科 学 版
Journal of Northeastern UniversityNatural Science
Vol No
Sep
含 增 速 齿 轮 的 转 子 系 统 固 有 特 性 研 究
戴继双 马 辉 李朝峰 闻邦椿
东北大学 机械工程与自动化学院 辽宁 沈阳
摘 要 在建立齿轮啮合作用的基础上 建立了某型齿轮增速非直联压缩机转子系统有限元模型
为更
能体现含齿轮转子系统的特点 首先对单轴进行分析 并在此基础之上对含齿轮啮合的整机进行了动力学特
性分析 包括弯曲振动 扭转振动以及弯扭耦合振动
分析结果显示 由于齿轮啮合效应的存在 使得增速箱
系统出现了新频率 轴套对耦合系统的扭转影响主要体现在第 阶上 而弯扭耦合特性中齿轮的耦合作用
较弱
因此认为 在进行该类转子系统的设计时应充分考虑齿轮的啮合作用 以保证系统设计的缺陷达最低
研究结果可以为相关系统的设计工作及其振动控制提供理论参考
关 键 词 压缩机 齿轮 转子系统 啮合刚度 扭转振动 动力学特性
中图分类号 O 文献标志码 A 文章编号
Research on the Inherent Characteristics of Rotor System with
Speed Increasing Gear
DA I Ji
shuang MA Hui L I Chao
f
eng W EN Bang
chun
School of Mechanical Engineering & Automation Northeastern University Shenyang China
Corresponding author DAI Jishuang Email daijs com
Abstract The finite element model of a nonassociated gear compressor rotor system was
established with considering the influence of the gears engagement To study the characteristics of
the gearrotor system the single axis of the w hole system are successively analyzed Dynamic
characteristics of the w hole machine with engaging gears are tested through bending torsional
and coupled vibrations The results show that new system frequency arises due to the existence of
the gear meshing effect the torsional effect of sleeve on the coupled system is mainly reflected in
the third and the fourth order the coupled effect of gears is relatively weak in the coupled
characteristics of bend and torsion To avoid design defects of the system the gear meshing effect
must be fully considered This work provids a theoretical reference for fault diagnoses vibration
control and stability design of the rotorbearing system
Key words compressor
g
ear rotor system mesh stiffness torsional vibration dynamic
characteristics
目前非直联压缩机在工业企业中广泛应用
但对该类压缩机的动力学设计 普遍采用的研究
方法是将各个转子单独设计并且将转子的弯曲振
动与扭转振动分开考虑
而事实上 由于齿轮的耦
合作用轴系中各转子的振动不再是单纯的弯曲或
扭转振动 而是一种弯扭耦合振动
因此在
研究系统的振动特性时需要充分考虑其整体
性
鉴于此 分析齿轮耦合转子系统的动力
学特性对于研究非直联压缩机的弯扭耦合特性
指导压缩机设计具有十分重要的意义
对于含有齿轮的转子系统的研究 目前已有
不少文献 如文献针对扭转振动对齿轮转子系
统横向振动的影响情况进行了理论分析 文献
研究了随着转速的增加 齿轮转子系统的弯曲振
动和扭转振动特性 并讨论了弯扭耦合振动应变
能的变化情况 文献采用有限元的方法分析了