转子系统联轴器不对中介绍

转子系统联轴器不对中综述

   本文介绍了联轴器的功能、型式以及联轴器不对中的定义、分类,结合研究联轴器不对中的情况,详细总结了含有不对中联轴器的转子系统建模方法、不对中联轴器转子系统动力学特性分析方法以及联轴器不对中对转子系统稳定性的影响,并总结了含有联轴器不对中故障的转子系统振动特征,在此基础上,对联轴器不对中研究中面临的问题和研究趋势进行了讨论。

旋转机械中转子故障是关系到经济生产安 全性的重要问题,其中不对中故障占转子系统故障的60以上。不对中状态下转子运动能引起机械振动、轴承的磨损、轴的挠曲变形、转子与定子间的碰摩等,对系统的稳定运行危害及大,因此,一直备受设计者和工程师的关注。大多数旋转机械由驱动机器和被驱动机器组成,中间通过各种联轴器联接来传递扭矩。由于联轴器加工安装误差、转子变形、轴承不同心以及机座高低偏差等因素会使联轴器存在3种不对中类型,平行不对中、倾角不对中,平行倾角不对中。联轴器不对中的存在导致其运动过程中将产生一系列的不利于设备运行的动态效应,使旋转机械的振动变得复杂。研究表明,不对中联轴器系统具有一些典型的特征,如不对中比较严重时会使轴承的油膜压力偏离正常值,联轴器两端轴承振动较大,轴心位置不稳定,而且在振动频率谱中倍频分量较大等。随着科技的不断进步和日益变长的工业需求,旋转机械的转子系统日趋大型、高速、重载,而转子与定子之间的间隙却相对缩小,联轴器不对中所引起的振动也就变得严重。这就要求研究人员对转子-不对中联轴器所产生振动的机理和现象进行深入的研究,找到分析不对中联轴器的有 效途径和解决方案。这对提高转子系统运行稳定性、提高旋转机械的故障诊断的准确性,以及系统的动力学设计,振动的主动控制等具有及其重要的现实意义。

详细介绍了含有不对中联轴器的转子系统建模方法、联轴器不对中转子系统动力学特性分析方法,并总结了联轴器不对中对转子系统稳定性的影响及其故障的振动特征,在此基础上讨论了目前研究中面临的问题及未来的研究趋势。联轴器的功能、型式联轴器是联接两轴或轴和回转件,在传递运动和动力过程中 共同回转而不脱开的一种装置。联轴器的功能是把扭矩、力和力矩等动力由驱动部件传递给被驱动部件。此外,联轴器还具有补偿两轴相对位移、缓冲和减振功能,有时可以作为一种安 全装置用以防止被联接部件承受过大的载荷,起到过载保护作用,有时还可以作为一种的调速装置。按照联轴器的性能可分为刚性联轴器、挠性联轴器和不太常用的安 全联轴器、特种联轴器等型式。刚性联轴器虽然不具有补偿性能,但有结构简单、制造容易、不需维护、成本低等特点而仍有其应用范围,常见的刚性联轴器有套筒联轴器、凸缘联轴器等;挠性联轴器中又分为无弹性元件挠性联轴器和带弹性元件挠性联轴器,无弹性元件挠性联轴器如齿式联轴器、Hooke联轴器(万向接头)等只具有补偿两轴相对位移的能力;带弹性元件挠性联轴器由于具有能产生较大弹件变形的元件,除有补偿性能外还具有缓冲和减振作用,但在传递转矩的能力上,因受弹性元件的强度限 制,一般不及无弹性元件联轴器,常见的有膜片联轴器、波纹管联轴器、金属橡胶环联轴器等。