目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 轉(zhuǎn)子動平衡技術(shù)研究現(xiàn)狀 3
1.2 傳統(tǒng)柔性轉(zhuǎn)子平衡方法的發(fā)展過程 4
1.3 傳統(tǒng)柔性轉(zhuǎn)子平衡方法的優(yōu)化和改進(jìn) 4
第2章 轉(zhuǎn)子平衡技術(shù) 7
2.1 轉(zhuǎn)子平衡的概念和基本理論 7
2.1.1 轉(zhuǎn)子平衡的分類 7
2.1.2 柔性轉(zhuǎn)子平衡方法 8
2.2 轉(zhuǎn)子的動平衡技術(shù) 10
2.2.1 轉(zhuǎn)子產(chǎn)生不平衡的原因及不平衡所引起的振動特點(diǎn) 11
2.2.2 柔性轉(zhuǎn)子平衡的條件、特點(diǎn)、評價標(biāo)準(zhǔn)、目的和要求 11
2.2.3 轉(zhuǎn)子自動平衡技術(shù) 13
2.3 動平衡工藝 14
2.3.1 轉(zhuǎn)子質(zhì)量與許用不平衡量 14
2.3.2 平衡品質(zhì)等級與工作轉(zhuǎn)速和許用不平衡度的關(guān)系 14
2.3.3 平衡品質(zhì)的確定 17
2.3.4 確定轉(zhuǎn)子是剛性的還是柔(撓)性的方法 18
2.3.5 一般試驗(yàn)測量設(shè)備 19
2.4 小結(jié) 19
第3章 單盤轉(zhuǎn)子的瞬態(tài)響應(yīng)及其瞬態(tài)平衡 20
3.1 Jeffcott轉(zhuǎn)子的瞬態(tài)響應(yīng) 20
3.1.1 瞬態(tài)運(yùn)動方程 20
3.1.2 Newmark積分方法 21
3.1.3 瞬態(tài)響應(yīng)分析 22
3.1.4 轉(zhuǎn)子瞬態(tài)不平衡響應(yīng)圖的疊加 29
3.2 單盤轉(zhuǎn)子的瞬態(tài)平衡 32
3.2.1 單盤轉(zhuǎn)子的瞬態(tài)運(yùn)動規(guī)律 33
3.2.2 單盤轉(zhuǎn)子的瞬態(tài)平衡理論 33
3.3 平衡算例 34
3.4 復(fù)雜柔性轉(zhuǎn)子瞬態(tài)運(yùn)動方程 39
3.5 轉(zhuǎn)子瞬態(tài)響應(yīng)的計算和分析 45
3.5.1 求解方法的有效性驗(yàn)證 45
3.5.2 加速瞬態(tài)響應(yīng)分析 47
3.6 小結(jié) 51
第4章 基于升速響應(yīng)信息的柔性轉(zhuǎn)子瞬態(tài)平衡 53
4.1 轉(zhuǎn)子的模態(tài)不平衡方位角 53
4.2 模態(tài)不平衡方位角的識別 55
4.2.1 單盤轉(zhuǎn)子不平衡方位角的識別 55
4.2.2 多盤轉(zhuǎn)子不平衡方位角的識別 59
4.3 基于加速響應(yīng)信息的柔性轉(zhuǎn)子瞬態(tài)平衡 62
4.4 平衡算例 65
4.4.1 平衡方案Ⅰ：前兩階模態(tài)依次平衡 65
4.4.2 平衡方案Ⅱ：前兩階模態(tài)同時平衡 66
4.5 小結(jié) 69
第5章 利用升速響應(yīng)振幅進(jìn)行柔性轉(zhuǎn)子的模態(tài)平衡 70
5.1 三圓平衡法簡介 70
5.2 平衡理論 72
5.2.1 測點(diǎn)模態(tài)比 72
5.2.2 利用升速響應(yīng)振幅計算測點(diǎn)模態(tài)比 73
5.2.3 試重組的分解 73
5.2.4 基于升速響應(yīng)振幅的柔性轉(zhuǎn)子模態(tài)平衡 74
5.3 仿真平衡 75
5.4 小結(jié) 78
第6章 柔性轉(zhuǎn)子瞬態(tài)平衡的影響因素研究 79
6.1 柔性轉(zhuǎn)子瞬態(tài)平衡的影響因素 79
6.2 轉(zhuǎn)子的升速率 79
6.3 轉(zhuǎn)速波動 85
6.3.1 轉(zhuǎn)速受噪聲干擾 86
6.3.2 指數(shù)規(guī)律升速 94
6.4 支承非線性 100
6.4.1 支承剛度非線性 100
6.4.2 支承阻尼非線性 102
6.5 小結(jié) 103
第7章 柔性轉(zhuǎn)子瞬態(tài)平衡試驗(yàn)研究 105
7.1 試驗(yàn)裝置和測量設(shè)備 105
7.2 數(shù)據(jù)處理方法 107
7.2.1 Hilbert變換求取轉(zhuǎn)子的瞬態(tài)動撓度 107
7.2.2 低通數(shù)字濾波 108
7.3 瞬態(tài)平衡試驗(yàn) 110
7.3.1 單盤轉(zhuǎn)子瞬態(tài)平衡試驗(yàn) 110
7.3.2 基于加速響應(yīng)信息的轉(zhuǎn)子雙面瞬態(tài)平衡試驗(yàn) 115
7.3.3 利用升速響應(yīng)振幅進(jìn)行柔性轉(zhuǎn)子平衡試驗(yàn) 117
7.4 小結(jié) 121
第8章 渦軸發(fā)動機(jī)動力渦輪轉(zhuǎn)子動力特性理論研究 122
8.1 動力渦輪轉(zhuǎn)子動力特性分析 123
8.1.1 計算模型 123
8.1.2 臨界轉(zhuǎn)速 126
8.1.3 振型 127
8.1.4 不平衡響應(yīng) 128
8.2 動力渦輪轉(zhuǎn)子動力特性影響因素 131
8.2.1 彈支剛度的影響分析 131
8.2.2 主要構(gòu)件的影響分析 136
8.3 小結(jié) 151
第9章 渦軸發(fā)動機(jī)動力渦輪轉(zhuǎn)子動力特性試驗(yàn)研究 153
9.1 試驗(yàn)及測試設(shè)備 153
9.1.1 試驗(yàn)設(shè)備 153
9.1.2 測試設(shè)備 153
9.2 動力特性試驗(yàn) 153
9.2.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備 155
9.2.2 試驗(yàn)步驟 157
9.2.3 試驗(yàn)結(jié)果 158
9.2.4 影響動力渦輪轉(zhuǎn)子動力特性的其他因素 171
9.3 動力渦輪轉(zhuǎn)子超速試驗(yàn)研究 172
9.3.1 支座振動加速度 172
9.3.2 轉(zhuǎn)子撓度曲線 173
9.3.3 結(jié)果分析 175
9.3.4 超速試驗(yàn)小結(jié) 175
9.4 小結(jié) 176
第10章細(xì)長軸轉(zhuǎn)子高速動平衡方法研究 177
10.1 傳動軸組件在低速動平衡機(jī)上的振動特性 177
10.2 平衡卡箍的設(shè)計加工及強(qiáng)度校核 178
10.2.1 平衡卡箍的設(shè)計加工 178
10.2.2 平衡卡箍的強(qiáng)度校核 179
10.3 平衡卡箍的考核試驗(yàn) 180
10.3.1 在模擬軸上的考核試驗(yàn) 180
10.3.2 動力渦輪模擬實(shí)心軸上的考核試驗(yàn) 184
10.4 平衡卡箍對發(fā)動機(jī)動力渦輪軸組件和轉(zhuǎn)子動力特性的影響 187
10.4.1 理論分析 187
10.4.2 試驗(yàn)驗(yàn)證 192
10.5 平衡卡箍的設(shè)計優(yōu)化 193
10.6 小結(jié) 195
第11章 渦軸發(fā)動機(jī)動力渦輪轉(zhuǎn)子高速動平衡試驗(yàn)技術(shù)研究 196
11.1 動力渦輪轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及平衡難點(diǎn) 196
11.2 動力渦輪轉(zhuǎn)子的高速動平衡技術(shù) 197
11.2.1 平衡特點(diǎn) 198
11.2.2 平衡要素的確定原則 198
11.2.3 平衡工藝 199
11.3 動力渦輪轉(zhuǎn)子的高速動平衡試驗(yàn) 201
11.3.1 高速動平衡試驗(yàn)步驟 201
11.3.2 高速動平衡試驗(yàn) 205
11.3.3 裝實(shí)心轉(zhuǎn)動軸動力渦輪轉(zhuǎn)子的高速動平衡試驗(yàn) 216
11.3.4 有關(guān)高速動平衡試驗(yàn)幾個重要問題的分析 218
11.4 扭測基準(zhǔn)軸不平衡量的估算方法 220
11.4.1 通過高速動平衡試驗(yàn)估算測扭基準(zhǔn)軸的不平衡量 220
11.4.2 分析與建議 222
11.5 影響動力渦輪轉(zhuǎn)子平衡狀態(tài)的因素研究 223
11.5.1 考核過程 223
11.5.2 試驗(yàn)結(jié)果 225
11.5.3 試驗(yàn)結(jié)果分析 227
11.6 小結(jié) 230
第12章 轉(zhuǎn)子高速動平衡技術(shù)在渦軸發(fā)動機(jī)整機(jī)減振中的應(yīng)用 232
12.1 動力渦輪轉(zhuǎn)子平衡破壞后的整機(jī)振動情況 232
12.1.1 振動和頻譜分析 233
12.1.2 壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子前彈支應(yīng)變 236
12.2 動力渦輪轉(zhuǎn)子重新高速動平衡試驗(yàn) 237
12.3 轉(zhuǎn)子重新高速動平衡后的整機(jī)振動情況 240
12.3.1 振動和頻譜分析 240
12.3.2 壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子前彈支應(yīng)變 244
12.4 小結(jié) 245
第13章 渦軸發(fā)動機(jī)動力渦輪單元體高速動平衡試驗(yàn)研究 246
13.1 高速動平衡及裝配不平衡考核試驗(yàn) 246
13.1.1 高速動平衡及裝配不平衡考核試驗(yàn)結(jié)果 247
13.1.2 特征轉(zhuǎn)速下的撓度值對比分析 251
13.1.3 臨界轉(zhuǎn)速分析 255
13.1.4 高速動平衡及裝配不平衡考核試驗(yàn)小結(jié) 255
13.2 動力渦輪單元體的高速動平衡試驗(yàn) 256
13.2.1 動力渦輪單元體的結(jié)構(gòu)及其在試驗(yàn)中的安裝與測試示意圖 256
13.2.2 動力渦輪單元體的動力特性計算 257
13.2.3 動力渦輪單元高速動平衡試驗(yàn)轉(zhuǎn)接段設(shè)計及后支座調(diào)心 260
13.2.4 動力渦輪單元體的高速動平衡試驗(yàn) 262
13.3 小結(jié) 266
參考文獻(xiàn) 267