滚动轴承支撑下转子系统的耦合故障动力学

摘要：

研究含波纹度滚动轴承支撑下裂纹转子系统发生碰摩故障时的动力学特性.建立滚动轴承内外圈表面的波纹模型,采用综合模型描述转子轴系的呼吸型裂纹,研究转子系统与定子碰摩的非线性动力学特性.根据拉格朗日方程建立四自由度含波纹度滚动轴承支撑下裂纹-碰摩转子系统动力学方程,采用四阶 Runge-Kutta方法进行数值求解,研究波纹度幅值、波纹数、轴承间隙及偏心量等参数对系统非线性特性的影响.结果表明:在低转速区间,随着波纹度最大幅值的增大,系统振动响应逐渐混乱,间谐波数量以及幅值随之增大,且逐渐出现连续特征谱.随着转速的逐渐增大且到达临界转速后横向位移随着轴承间隙的增大逐渐减小,随着偏心量的增大逐渐增大.到达超临界转速后,转子系统呈现出较强的非线性特征,横向位移随着最大幅值的增大而逐渐增大,振动响应随着偏心量的增大由混沌运动转变为周期 1 运动和拟周期运动.大轴承间隙下,系统在低转速区随着轴承间隙的增大而趋于稳定,在超高转速区则一直处于混沌运动中.波纹数与滚珠个数一致的系统相比不一致的系统在低转速区更加稳定,超临界转速区更加混乱.

关键词：波纹度滚动轴承、转子、非线性动力学、裂纹、碰摩

所属期刊栏目：39

分类号：TH113.1

资助基金：国家自然科学基金91852117

在线出版日期：2023-04-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：733-743