高速电主轴转子系统临界转速的计算与分析

目的为减小传统传递矩阵法计算高速电主轴转子系统临界转速产生的误差,分析高转速对主轴系统的影响,解决传统矩阵法运算精度降低的问题.方法以170SD30电主轴作分析对象,考虑陀螺力矩和剪切等影响因素,利用Riccati传递矩阵法建立电主轴理论模型,同时运用Matlab编程并计算高速电主轴前3阶临界转速和固有频率等动力学参数.结果仿真数据与实验数据对比,Riccati传递矩阵法与实验结果最大误差为7.2%,比传统传递传递矩阵法精度提高了2.3%.结论验证了Riccati传递矩阵法准确性与可行性,提高了传递矩阵法的计算速度与计算稳定性.     

基于Riccati传递矩阵法的线性树形多体系统特征值求解

为了提高多体系统传递矩阵法求解线性树形多体系统特征值时的数值稳定性,研究了基于Riccati变换的线性树形多体系统特征值求解方法。建立了元件输入输出端的Riccati传递矩阵递推关系;从树形系统各输入端开始沿传递路径依次求得了各元件联接端的Riccati传递矩阵,并建立了用Riccati传递矩阵表示的系统特征方程;建立了消除系统特征方程极点的方法,从而可以增大求解特征方程时的搜索步长。数值算例计算结果与有限元法计算结果对比验证了该文方法的正确性,与通常多体系统传递矩阵法计算结果对比表明了本文方法具有较高的数值稳定性。     

转子系统固有频率的传递矩阵计算方法及其MATLAB实现

文章介绍了计算多自由度转子系统固有频率的传递矩阵法,以及用于实现该算法的Prohl法和Riccati法的推导过程。利用Matlab强大的绘图计算功能和改进的Riccati传递矩阵法所具有的良好的数值稳定性,避免了传统的Prohl传递矩阵法在计算过程中的丢根现象,提高了整个转子系统分析运算的精度。并用Matlab对各算法的数值稳定性进行了分析。     

高速透平膨胀机临界转速的计算与分析

为了保障高速透平膨胀机的稳定性,针对高速透平膨胀机转子临界转速的确定问题,分别讨论了Prohl递推法、Riccati传递矩阵法和有限元QZ(FEQZ)法在各向异性的弹性支承轴承转子系统阻尼临界转速计算中的优缺点.考虑到透平膨胀机实际的结构和应用情况,建议气体轴承支承高速透平膨胀机转子临界转速的计算方法采用FEQZ法,同时运用Matlab语言分模块设计了计算程序,大大简化了编程过程,提高了计算精度.在此基础上,通过在实际工况参数范围内的实例,分析了某透平膨胀机转子支承刚度和阻尼对转子系统阻尼临界转速的影响,并与工程实验数据进行了对照,从而验证了模型与分析计算的可靠性.     

燃气轮机拉杆转子动力学建模及临界转速计算

重型燃气轮机通常采用拉杆转子结构,此类转子-支撑系统的临界转速的分析计算与整体结构转子不同.以Riccati传递矩阵法为框架,对某燃气轮机中心拉杆转子结构进行分析并离散,考虑轴承支撑以及端面齿啮合对转子动力学特性的影响,建立转子 支撑系统的动力学计算模型.利用该模型对临界转速以及相应的振型进行计算,并通过与试验台实测结果的对比,验证了计算模型和方法的正确性,该方法可应用于类似结构转子动力学特性的分析研究.     

圆柱滚子结构参数对链式轴承-转子系统振动性能的影响

提出了一种能更精确计算圆柱滚子轴承刚度和阻尼的新模型,并利用该模型建立了链式转子系统的振动模型,利用Riccati传递矩阵法编制了临界转速和不平衡响应的计算程序。通过选择算例研究了滚子结构参数对链式轴承-转子系统振动性能的影响。发现滚子个数、长度和直径的变化会引起转子临界转速、不平衡响应的变化,得出了一系列变化规律曲线,为进一步研究滚动轴承-转子系统的性能提供了依据。     

整体传递矩阵法的Riccati变换

研究了多转子系统的Riccati变换问题，导出了多转子系统各种具体单元的Riccati变换公式以及Riccati变换中逆矩阵的计算公式，给出了数值算例。研究表明，尽管整体传递矩阵取系统的状态向量作为传递向量，增加了自由度，但计算工作量基本上没有增加。     

计算多跨轴的频率与振型中,传递矩阵法的改进

传递矩阵法常用于计算多跨转子的临界转速、振型及不平衡响应。由于计算机字长是有限的，从某些转速开始，所算得的振型会严重失真，剩余力矩也会出现不规则的跳动现象，从而使计算结果失败。本文分析了产生这一现象的原因，并提出了用校正矩阵法可以成功地补偿有效数字的损失。经过校正矩阵的修正，可使振型及剩余力矩的计算得到比较正确合理的结果，从而在计算机字长有限的条件下，可以用传递矩阵法计算跨数更多的轴系的高阶频率及振型。 本文还提出了一种中部余量法，在一定条件下也可以改善计算的结果。文章最后给出一个多跨轴的计算实例，从实例中可以看出传递矩阵法的失效及用校正矩阵法修正后的合理结果。 本文所提出的方法，对于用传递矩阵法计算诸如柔性转子的不平衡响应等振动问题时有参考意义。     

柴油发电机给轴系强制扭转振动计算与分析

本文建立了柴油机动力装置轴系强制扭转振动综合分析的Riccati传递矩阵法模型,编制了通用程序.用此方法对某柴油机发电机组轴系扭振问题进行了计算分析.结果表明:该方法在数值稳定性及精度方面优于Mykested-Prohl传递矩阵法,而计算量则远小于系统矩阵综合分析法.     

燃气轮机齿轮耦合转子系统的动力学特性

在考虑滑动轴承的基础上,利用传递矩阵法分别建立了两单轴转子的弯曲振动分析模型,推导了人字齿轮耦合单元的传递矩阵,应用整体传递矩阵法建立了人字齿轮转子系统的弯扭耦合振动分析模型,对某燃气轮机齿轮-转子-轴承系统进行了振动特性分析。通过数值计算与分析,获得齿轮转子系统的特征值、对数衰减率及临界转速。结果表明该齿轮-转子-轴承系统的工作转速远离临界转速,具有工作的稳定性和安全性。     

A DYNAMIC ANALYSIS OF THE SPINDLE SYSTEM FOR UNIVERSAL MILLING MACHINES

In this paper,the Riccati transfer matrix method and the modal parameter identification tech-nique are applied to the dynamic analysis of the spindle system of a machine tool,the X62Wknee-type universal milling machine.With-the help of a computer,the lowest three critical speedsare calculated and these are compared with the values measured by a 7T17S analyzer,showing afairly good agreement.     

多轴段转子系统的畸变试验模型动力学相似设计

基于Riccati传递矩阵法和灵敏度分析,提出了一种多轴段转子-支承系统畸变试验模型的动力学相似设计方法.分析了转子固有特性的系统参数灵敏度,对原型系统进行动力学模化得到畸变模型,并进行必要的模型修正,然后对修正后的畸变模型进行缩尺设计得到最终试验模型.以设计某空压机高压转子的缩尺试验模型为例,通过对比原型和所设计缩尺试验模型的临界转速和固有特性,验证了所提试验模型动力学相似设计方法的有效性和实用性.     

锭子弹性支承刚度对其临界转速的影响

采用传递矩阵法分析计算了一种新型双弹性支承纺纱锭子的临界转速,作出了锭子临界转速与支承动刚度参数关系曲面,并采用模态测试方法验证了锭子计算模型及结果。其方法和结果对于锭子以及纺织工程中的其他高速转子的弹性支承优化设计具有实际的参考价值。     

计算结构瞬态响应的一个新方法

本文不用直接积分法而采用频域法研究结构瞬态响应问题,将有限元—里卡提传递矩阵组合法结合快速富里叶变换从特征值分析扩展到领域的结构瞬态响应分析.数值例子表明本文的方法比直接积分法有更好的计算精度.     

A COMBINED FINITE ELEMENT----RICCATI TRANSFER MATRIX METHOD FOR FREE VIBRATION OF STRUCTURES

A combination of Riccati transfer matrix method and finite element method is proposed for obtaining vibration frequencies of structures. This method reduces the propagation of round-off errors produced in the standard transjer matrix method and. finds out the values of the frquency by Nnwton-raphson method. As the application of this method, a numerical example is given for the case of vibration of a cantilever plate. By the result obtained. the method is shown to be more effective.     

基于分布质量的Riccati传递矩阵法模型与 轴系频响函数计算方法研究

基于分布质量模型的Riccati传递矩阵法，导出了轴系频响函数的计算公式。通过理论分析及具体算例的数值比较，表明该法应用于轴系频响函数的计算，具有计算简便、精度高、与划分单元数目无关等优点，是一种较为理想的计算轴系频响函数的新方法。     

离心机动特性的计算方法及其应用

为提高离心机动力特性的设计水平 ,讨论了典型离心机的转子 -支承系统建模方法 ,利用阻抗匹配法 ,配合 Ric-cati传递矩阵法及模态分析法对它的动特性进行计算 ,通过对转子 -支承系统的振型分析 ,明确了主要另部件对各阶临界转速的影响 ;同时 ,对该机的停机过程做了动特性测试 ,计算和实验取得了相符的结果。据此 ,成功地调开了该机在工作转速范围内的临界转速 ,并提出了该机驱动结构进一步改进的意见。为离心机动特性设计提供了理论方法