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多故障转子-滚动轴承系统的动力学特性

钟志贤 马李奕 蔡忠侯 陈金华 祝长生

钟志贤, 马李奕, 蔡忠侯, 陈金华, 祝长生. 多故障转子-滚动轴承系统的动力学特性[J]. 航空动力学报, 2022, 37(5): 909-923. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20220016
引用本文: 钟志贤, 马李奕, 蔡忠侯, 陈金华, 祝长生. 多故障转子-滚动轴承系统的动力学特性[J]. 航空动力学报, 2022, 37(5): 909-923. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20220016
ZHONG Zhixian, MA Liyi, CAI Zhonghou, CHEN Jinhua, ZHU Changsheng. Dynamic characteristics of rotor-ball bearing system with multi coupling faults[J]. Journal of Aerospace Power, 2022, 37(5): 909-923. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20220016
Citation: ZHONG Zhixian, MA Liyi, CAI Zhonghou, CHEN Jinhua, ZHU Changsheng. Dynamic characteristics of rotor-ball bearing system with multi coupling faults[J]. Journal of Aerospace Power, 2022, 37(5): 909-923. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20220016

多故障转子-滚动轴承系统的动力学特性

doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20220016
基金项目: 国家自然科学基金(51565009,11632015); 广西自然科学基金(2015GXNSFAA139272);桂林理工大学科研启动基金(GLUT18100392)
详细信息
    作者简介:

    钟志贤(1972-),男,教授、硕士生导师,博士,主要从事磁悬浮轴承设计与控制、机械故障诊断研究。E-mail:2005zhzhx@163.com

  • 中图分类号: V231.96;TH113.1;O322

Dynamic characteristics of rotor-ball bearing system with multi coupling faults

  • 摘要: 为深入研究多故障转子-滚动轴承系统的机理,充分考虑了旋转部件的扭矩、剪切力、转动惯量及陀螺力矩等效应,采用Timoshenko梁单元和转盘单元建立了转子的有限元模型,集成了滚动轴承动力学模型,及不平衡、不对中、碰摩、裂纹及松动等故障模型,得到了多故障转子-滚动轴承系统的动力学方程。采用变步长龙格库塔法,获得了转子-滚动轴承系统的位移响应,研究了系统位移响应随转速变化的分岔图、庞加莱截面,以及故障特征处的时域波形图、轴心轨迹图、相平面图和频谱图,探究了多故障转子-滚动轴承系统的故障特征及其动力学特性和规律。仿真分析结果表明:多故障转子-滚动轴承系统在运行过程中存在周期运动,拟周期运动和复杂的类混沌运动等丰富的非线性行为,且在各非线性行为转速区间内,会呈现不平衡、不对中、碰摩、裂纹和松动等单一故障或耦合故障的特征和现象。

     

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  • 收稿日期:  2022-01-11
  • 刊出日期:  2022-05-28

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