转子在静电支承系统中的转速衰减特性

高真空静电支承式旋转系统中,偏心转子在磁场和静电力矩作用下,产生转速衰减,从而降低了系统精度。该文建立了静电力矩的数学模型,确定了支承系统频率特性与静电力矩大小之间的关系。在此基础上设计了含陷波滤波器、带宽相对较低的支承系统,以改善其局部频率特性,消除静电力矩引起的转速衰减。实验给出了常规和改进支承系统的转速测量结果,并进行了比较,从中分离出静电力矩的大小。结果表明,通过改变支承控制系统局部频率特性,可以消除静电降速力矩,最终提高了转子转速的长期稳定性。     

转子临界转速无极调节支承的设计与分析

转子系统支承刚度对转子系统的临界转速有很大影响,由此推出一种转子整体刚度可调节的新型转子支承系统.本系统设计了四轴联动机构、对称式弹性机构以及变刚度机构,可以对转子系统进行精确定位,增加转子系统的稳定性,延长转子系统的寿命,并且该支承可对转子支承的整体刚度进行调节,从而对转子系统的临界转速进行控制.在这种新型的支承方式下,运用传递矩阵法对支承机构转子系统的临界转速可调节性作了理论分析,并运用有限元法以及试验方法对其分析结果作了相应验证.结果证明该新型转子支承系统可有效地调节转子系统的临界转速.     

球形流体转子陀螺仪动力学分析

球形流体转子陀螺仪是利用在球腔内旋转的流体作为惯性元件的新型陀螺仪,可作为双轴速率陀螺仪在航空及航天技术中量测载体的角速度或自旋卫星的章动角。本文系统地分析了这种陀螺仪的动力学原理,导出了计算公式,并建立各种设计参数与量测灵敏度和精度之间的关系,为新型陀螺仪的研制工作提供理论基础.     

ISFD抑制转子不对中故障研究

针对旋转机械常见的转子不对中故障,设计了一种弹性阻尼支承—整体式挤压油膜阻尼器（ISFD）,研究ISFD弹性阻尼支承对转子不对中故障的振动抑制效果。运用有限元方法分析转子不对中力学模型,搭建单跨双支承转子实验台,模拟转子不对中故障,并对ISFD弹性阻尼支承的减振特性进行实验研究。实验结果表明：不对中故障导致转子振动增大,ISFD弹性阻尼支承可以有效减小振动,转子一倍频的降幅达到90.0%,二倍频的降幅达到97.5%。     

基于半球支承的静电悬浮方法

提出了一种基于半球静电支承的静电悬浮方法,该方法既可任意调节转子与电极之间的间隙,又便于观测转子的摆动情况,从而实现高精度球形转子的平衡测量.通过计算半球静电支承下球形转子与电极之间的间隙,导出了静电力与间隙的关系.在分析了半球静电支承特性的基础上,将其工作状态分为起支和支承2种状态,并设计了相应的数字控制器,保证系统可靠悬浮.试验结果表明,半球静电支承系统能稳定工作,可以满足高精度球形转子平衡测量的要求.     

捷联系统中静电陀螺仪电干扰力矩的研究

本文从静电陀螺捷联系统应用方案考虑,用有限元法分析我国现有结构静电陀螺空心转子离心变形,转子结构模型的内表面由赤道环、过渡圆和圆球面三部分组成,外表面为椭球面.按支承电极的实际情况,推导了全姿态读取时离心变形中高次谐波产生的电场干扰力矩的表达式.仿真结果表明,现结构静电陀螺仪组成捷联系统,高次谐波将严重影响系统精度的提高,必须在干扰力矩模型中予以补偿.     

静电陀螺仪空心球形铍转子的动态变形

利用有限元分析软件,对静电陀螺仪空心球形铍转子的4种典型结构进行离心变形的计算及变形仿真,讨论不同结构转子的动态变形及对圆球度误差的影响,提出了减小和补偿圆球度误差的措施.     

静电陀螺仪空心球形铍转子的动态变形

利用有限元分析软件，对静电陀螺仪空心球形铍转子的4种典型结构进行离心变形的计算及变形仿真，讨论不同结构转子的动态变形及对圆球度误差的影响，提出了减小和补偿圆球度误差的措施。     

球形转子静电平衡装置支承电极形状的选择

为指导半碗结构球形转子静电支承平衡装置的设计,以静电场干扰力矩最小为最优准则,讨论了半碗静电支承结构中的电极几何形状选择问题。采用二阶边界扰动原理,求取了用球谐函数表示的平衡装置静电场电势分布,从而推导出静电场干扰力矩公式。通过数值计算,比较了圆环电极、两种正六面体十二块电极的一半划分方式下静电场干扰力矩大小,并由此得出正六面体十二块电极的一半划分方案更适合半碗结构球形转子静电平衡装置的结论。     

陀螺仪转子惯转对陀螺运动的影响

反坦克导弹控制系统中,自由陀螺仪作为导弹姿态控制的基准,陀螺仪转子一般在惯转下工作.通过理论分析及试验证明,由于陀螺仪转子惯转使陀螺精度降低,为了满足控制精度要求,陀螺仪在导弹上安装必须遵守一定的准则.为了提高转子惯转下陀螺仪的精度,设计陀螺时,对陀螺转子的最高转速应有一定的限制,在保持平均动量矩不变的前提下,适当降低转速,增加转子的转动惯量,实践证明是提高陀螺仪精度的可行办法。     

检测陀螺仪转子安装精度的一种新方法

陀螺仪转子的安装精度对其运行的稳定性和精确性有很大的影响。由于要求的安装误差很好，因此，对其误差的测量要求准则。其测量误差应经安装误差小1／10以及上，一般的检测方法很难达到要求，为此介绍了一种新型的光电检测方法，该方法利用狭缝的光学傅立叶变换提取陀螺仪转子的误差信息，采用计算机进行信息处理，从而完成陀螺仪转子的自动检测和分类，该方法也可用于其他一些精密年的自动检测处理。     

静电陀螺支承系统的控制问题

本文根据几年来研究静电陀螺支承系统的经验，分析和总结了支承系统的几个控制问题，并 取得了相应的结果。这些结果将有利于进一步改进支承系统的品质，并且为设计支承系统提供了 依据。 静电陀螺是一种高精度的新型陀螺。为了确保静电陀螺稳定、可靠、高质量地运行，必须要有一个高质量的支承系统，使陀螺高速旋转的转子（球）精确地支承于间隙极小的真空腔体（碗）之中［１］。如果支承系统稍有差错，往往就会使陀螺精度下降，乃至整个陀螺完全破坏。所以静电陀螺支承系统对陀螺来说具有特殊重要的意义。 本文根据几年来从事支承系统研究工作的经验，就支承系统的若干控制问题加以总结，以供参考。     

汽轮机低压转子高速动平衡时支承方式的研究

在汽轮发电机组中,由于受排汽结构的限制,单根转子尤其是低压转子的外伸段需要加长,而长外伸段转子转动惯量的影响,给低压转子进行厂内高速动平衡带来了很大困难。为了研究长外伸段低压转子高速动平衡时的支承方式,搭建了长外伸段模型转子试验台,分别进行了支承外移和加辅助支承的试验。试验结果表明,对于长外伸段转子,采取加辅助支承的方法能更有效地减小转子主跨支承处的一阶共振振幅,且辅助支承的位置存在一个最佳值。     

静电陀螺仪长球形空心转子径向变形设计

根据弹性力学薄壳理论的载荷弹性变形计算公式,应用小变形独立作用与合成原理,构建了静电陀螺仪空心转子表面径向载荷径向变形与离心载荷径向变形迭加的计算公式,并按径向变形迭加计算公式构造了两极长、赤道短的长球形空心转子。按径向变形设计的长球形空心转子,在高速旋转工作时能具有较为理想的圆球形。还以设计示例进行了说明。     

静电陀螺仪长球形空心转子径向变形设计

根据弹性力学薄壳理论的载荷弹性变形计算公式,应用小变形独立作用与合成原理,构建了静电陀螺仪空心转子表面径向载荷径向变形与离心载荷径向变形迭加的计算公式,并按径向变形迭加计算公式构造了两极长、赤道短的长球形空心转子.按径向变形设计的长球形空心转子,在高速旋转工作时能具有较为理想的圆球形.还以设计示例进行了说明.     

新型组合支承的Jeffcott转子的动力特性分析

应用SAMCEF软件对金属橡胶与圆锥动静压滑动轴承组合支承的Jeffcott转子进行有限元分析,得到转子一阶与二阶的临界转速和模态振型,并设计了金属橡胶与圆锥动静压滑动轴承高速转子系统。实验结果表明:临界转速实测值与理论分析值的差值小于2%,验证了理论分析的正确性;金属橡胶弹性阻尼支承相对刚性支承振动峰值下降了20.3%,表明新型金属橡胶组合支承具有良好的阻尼减振性能。     

静电陀螺仪大范围漂移运动

本文用相平面法讨论静电陀螺仪在静电场干扰力矩作用下的大范围漂移运动。根据相平面中奇点的分布和类型判断转子极轴相对电极的平衡位置及其稳定性,以及平衡位置附近陀螺顶点轨迹的几何特征。分析结果有助于认识捷联式静电陀螺仪的漂移规律,并提示平台式静电陀螺仪正确选择极轴工作位置的重要性。     

静电陀螺仪球形铍转子动态变形的若干解法

对静电陀螺仪球形铍转子的动态变形进行了解析与有限元数值分析.解析分析以弹性力学为依据,有限元分析采用ANSYS软件,在利用ANSYS软件进行有限元分析时,分别采用了实体单元中的轴对称单元PLANE183和三维二十节点的六面体结构实体单元SOLID186.解析解和有限元解吻合得很好,计算出的铍转子动态变形完全相同,分析表明数值解比解析解较为简单,而按照轴对称二维平面单元进行转子的动态变形计算是最为简便快捷的解法,使今后铍转子的弹性分析和计算大为简化.     

静电陀螺仪球形铍转子动态变形的若干解法

对静电陀螺仪球形铍转子的动态变形进行了解析与有限元数值分析。解析分析以弹性力学为依据，有限元分析采用ANSYS软件，在利用ANSYS软件进行有限元分析时，分别采用了实体单元中的轴对称单元PIANE183和三维二十节点的六面体结构实体单元SOLID186。解析解和有限元解吻合得很好，计算出的铍转子动态变形完全相同，分析表明数值解比解析解较为简单，而按照轴对称二维平面单元进行转子的动态变形计算是最为简便快捷的解法，使今后铍转子的弹性分析和计算大为简化。     

三转子涡扇发动机低压转子临界转速估算

本文针对三转子涡扇发动机低压转子进行临界转速计算分析。三转子涡扇发动机低压转子跨距大,支点数目多,工作区间包含临界转速。在利用传递矩阵法进行临界转速估算过程中,分别计算了不同模型,不同支承刚度下转子临界转速。通过对比计算结果差异,得出了转子系统结构模型简化方式及支承刚性对转子临界转速的影响关系。