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高速转子动平衡技术 版权信息
- ISBN：9787030522412
- 条形码：9787030522412 ; 978-7-03-052241-2
- 装帧：一般胶版纸
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>
高速转子动平衡技术 内容简介
本书以高速转子动平衡为核心内容，从单盘转子、多盘转子到实际复杂转子的高速动平衡，特别是高速柔性转子瞬态动平衡进行全面论述，其中还包括瞬态动平衡的原理、方法及对相关主要因素的适应性等。高速柔性转子的动平衡试验部分包括试验技术、减振技术、单元体平衡技术等。 本书适合航空发动机、旋转机械、转子动力学等研究领域的高校教师、研究生、工程技术人员阅读，也可作为相关专业的研究生教材。
高速转子动平衡技术 目录
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 转子动平衡技术研究现状 3
1.2 传统柔性转子平衡方法的发展过程 4
1.3 传统柔性转子平衡方法的优化和改进 4
第2章 转子平衡技术 7
2.1 转子平衡的概念和基本理论 7
2.1.1 转子平衡的分类 7
2.1.2 柔性转子平衡方法 8
2.2 转子的动平衡技术 10
2.2.1 转子产生不平衡的原因及不平衡所引起的振动特点 11
2.2.2 柔性转子平衡的条件、特点、评价标准、目的和要求 11
2.2.3 转子自动平衡技术 13
2.3 动平衡工艺 14
2.3.1 转子质量与许用不平衡量 14
2.3.2 平衡品质等级与工作转速和许用不平衡度的关系 14
2.3.3 平衡品质的确定 17
2.3.4 确定转子是刚性的还是柔(挠)性的方法 18
2.3.5 一般试验测量设备 19
2.4 小结 19
第3章 单盘转子的瞬态响应及其瞬态平衡 20
3.1 Jeffcott转子的瞬态响应 20
3.1.1 瞬态运动方程 20
3.1.2 Newmark积分方法 21
3.1.3 瞬态响应分析 22
3.1.4 转子瞬态不平衡响应图的叠加 29
3.2 单盘转子的瞬态平衡 32
3.2.1 单盘转子的瞬态运动规律 33
3.2.2 单盘转子的瞬态平衡理论 33
3.3 平衡算例 34
3.4 复杂柔性转子瞬态运动方程 39
3.5 转子瞬态响应的计算和分析 45
3.5.1 求解方法的有效性验证 45
3.5.2 加速瞬态响应分析 47
3.6 小结 51
第4章 基于升速响应信息的柔性转子瞬态平衡 53
4.1 转子的模态不平衡方位角 53
4.2 模态不平衡方位角的识别 55
4.2.1 单盘转子不平衡方位角的识别 55
4.2.2 多盘转子不平衡方位角的识别 59
4.3 基于加速响应信息的柔性转子瞬态平衡 62
4.4 平衡算例 65
4.4.1 平衡方案Ⅰ：前两阶模态依次平衡 65
4.4.2 平衡方案Ⅱ：前两阶模态同时平衡 66
4.5 小结 69
第5章 利用升速响应振幅进行柔性转子的模态平衡 70
5.1 三圆平衡法简介 70
5.2 平衡理论 72
5.2.1 测点模态比 72
5.2.2 利用升速响应振幅计算测点模态比 73
5.2.3 试重组的分解 73
5.2.4 基于升速响应振幅的柔性转子模态平衡 74
5.3 仿真平衡 75
5.4 小结 78
第6章 柔性转子瞬态平衡的影响因素研究 79
6.1 柔性转子瞬态平衡的影响因素 79
6.2 转子的升速率 79
6.3 转速波动 85
6.3.1 转速受噪声干扰 86
6.3.2 指数规律升速 94
6.4 支承非线性 100
6.4.1 支承刚度非线性 100
6.4.2 支承阻尼非线性 102
6.5 小结 103
第7章 柔性转子瞬态平衡试验研究 105
7.1 试验装置和测量设备 105
7.2 数据处理方法 107
7.2.1 Hilbert变换求取转子的瞬态动挠度 107
7.2.2 低通数字滤波 108
7.3 瞬态平衡试验 110
7.3.1 单盘转子瞬态平衡试验 110
7.3.2 基于加速响应信息的转子双面瞬态平衡试验 115
7.3.3 利用升速响应振幅进行柔性转子平衡试验 117
7.4 小结 121
第8章 涡轴发动机动力涡轮转子动力特性理论研究 122
8.1 动力涡轮转子动力特性分析 123
8.1.1 计算模型 123
8.1.2 临界转速 126
8.1.3 振型 127
8.1.4 不平衡响应 128
8.2 动力涡轮转子动力特性影响因素 131
8.2.1 弹支刚度的影响分析 131
8.2.2 主要构件的影响分析 136
8.3 小结 151
第9章 涡轴发动机动力涡轮转子动力特性试验研究 153
9.1 试验及测试设备 153
9.1.1 试验设备 153
9.1.2 测试设备 153
9.2 动力特性试验 153
9.2.1 试验准备 155
9.2.2 试验步骤 157
9.2.3 试验结果 158
9.2.4 影响动力涡轮转子动力特性的其他因素 171
9.3 动力涡轮转子超速试验研究 172
9.3.1 支座振动加速度 172
9.3.2 转子挠度曲线 173
9.3.3 结果分析 175
9.3.4 超速试验小结 175
9.4 小结 176
第10章细长轴转子高速动平衡方法研究 177
10.1 传动轴组件在低速动平衡机上的振动特性 177
10.2 平衡卡箍的设计加工及强度校核 178
10.2.1 平衡卡箍的设计加工 178
10.2.2 平衡卡箍的强度校核 179
10.3 平衡卡箍的考核试验 180
10.3.1 在模拟轴上的考核试验 180
10.3.2 动力涡轮模拟实心轴上的考核试验 184
10.4 平衡卡箍对发动机动力涡轮轴组件和转子动力特性的影响 187
10.4.1 理论分析 187
10.4.2 试验验证 192
10.5 平衡卡箍的设计优化 193
10.6 小结 195
第11章 涡轴发动机动力涡轮转子高速动平衡试验技术研究 196
11.1 动力涡轮转子的结构特点及平衡难点 196
11.2 动力涡轮转子的高速动平衡技术 197
11.2.1 平衡特点 198
11.2.2 平衡要素的确定原则 198
11.2.3 平衡工艺 199
11.3 动力涡轮转子的高速动平衡试验 201
11.3.1 高速动平衡试验步骤 201
11.3.2 高速动平衡试验 205
11.3.3 装实心转动轴动力涡轮转子的高速动平衡试验 216
11.3.4 有关高速动平衡试验几个重要问题的分析 218
11.4 扭测基准轴不平衡量的估算方法 220
11.4.1 通过高速动平衡试验估算测扭基准轴的不平衡量 220
11.4.2 分析与建议 222
11.5 影响动力涡轮转子平衡状态的因素研究 223
11.5.1 考核过程 223
11.5.2 试验结果 225
11.5.3 试验结果分析 227
11.6 小结 230
第12章 转子高速动平衡技术在涡轴发动机整机减振中的应用 232
12.1 动力涡轮转子平衡破坏后的整机振动情况 232
12.1.1 振动和频谱分析 233
12.1.2 压气机转子前弹支应变 236
12.2 动力涡轮转子重新高速动平衡试验 237
12.3 转子重新高速动平衡后的整机振动情况 240
12.3.1 振动和频谱分析 240
12.3.2 压气机转子前弹支应变 244
12.4 小结 245
第13章 涡轴发动机动力涡轮单元体高速动平衡试验研究 246
13.1 高速动平衡及装配不平衡考核试验 246
13.1.1 高速动平衡及装配不平衡考核试验结果 247
13.1.2 特征转速下的挠度值对比分析 251
13.1.3 临界转速分析 255
13.1.4 高速动平衡及装配不平衡考核试验小结 255
13.2 动力涡轮单元体的高速动平衡试验 256
13.2.1 动力涡轮单元体的结构及其在试验中的安装与测试示意图 256
13.2.2 动力涡轮单元体的动力特性计算 257
13.2.3 动力涡轮单元高速动平衡试验转接段设计及后支座调心 260
13.2.4 动力涡轮单元体的高速动平衡试验 262
13.3 小结 266
参考文献 267
前言
第1章 绪论 1
1.1 转子动平衡技术研究现状 3
1.2 传统柔性转子平衡方法的发展过程 4
1.3 传统柔性转子平衡方法的优化和改进 4
第2章 转子平衡技术 7
2.1 转子平衡的概念和基本理论 7
2.1.1 转子平衡的分类 7
2.1.2 柔性转子平衡方法 8
2.2 转子的动平衡技术 10
2.2.1 转子产生不平衡的原因及不平衡所引起的振动特点 11
2.2.2 柔性转子平衡的条件、特点、评价标准、目的和要求 11
2.2.3 转子自动平衡技术 13
2.3 动平衡工艺 14
2.3.1 转子质量与许用不平衡量 14
2.3.2 平衡品质等级与工作转速和许用不平衡度的关系 14
2.3.3 平衡品质的确定 17
2.3.4 确定转子是刚性的还是柔(挠)性的方法 18
2.3.5 一般试验测量设备 19
2.4 小结 19
第3章 单盘转子的瞬态响应及其瞬态平衡 20
3.1 Jeffcott转子的瞬态响应 20
3.1.1 瞬态运动方程 20
3.1.2 Newmark积分方法 21
3.1.3 瞬态响应分析 22
3.1.4 转子瞬态不平衡响应图的叠加 29
3.2 单盘转子的瞬态平衡 32
3.2.1 单盘转子的瞬态运动规律 33
3.2.2 单盘转子的瞬态平衡理论 33
3.3 平衡算例 34
3.4 复杂柔性转子瞬态运动方程 39
3.5 转子瞬态响应的计算和分析 45
3.5.1 求解方法的有效性验证 45
3.5.2 加速瞬态响应分析 47
3.6 小结 51
第4章 基于升速响应信息的柔性转子瞬态平衡 53
4.1 转子的模态不平衡方位角 53
4.2 模态不平衡方位角的识别 55
4.2.1 单盘转子不平衡方位角的识别 55
4.2.2 多盘转子不平衡方位角的识别 59
4.3 基于加速响应信息的柔性转子瞬态平衡 62
4.4 平衡算例 65
4.4.1 平衡方案Ⅰ：前两阶模态依次平衡 65
4.4.2 平衡方案Ⅱ：前两阶模态同时平衡 66
4.5 小结 69
第5章 利用升速响应振幅进行柔性转子的模态平衡 70
5.1 三圆平衡法简介 70
5.2 平衡理论 72
5.2.1 测点模态比 72
5.2.2 利用升速响应振幅计算测点模态比 73
5.2.3 试重组的分解 73
5.2.4 基于升速响应振幅的柔性转子模态平衡 74
5.3 仿真平衡 75
5.4 小结 78
第6章 柔性转子瞬态平衡的影响因素研究 79
6.1 柔性转子瞬态平衡的影响因素 79
6.2 转子的升速率 79
6.3 转速波动 85
6.3.1 转速受噪声干扰 86
6.3.2 指数规律升速 94
6.4 支承非线性 100
6.4.1 支承刚度非线性 100
6.4.2 支承阻尼非线性 102
6.5 小结 103
第7章 柔性转子瞬态平衡试验研究 105
7.1 试验装置和测量设备 105
7.2 数据处理方法 107
7.2.1 Hilbert变换求取转子的瞬态动挠度 107
7.2.2 低通数字滤波 108
7.3 瞬态平衡试验 110
7.3.1 单盘转子瞬态平衡试验 110
7.3.2 基于加速响应信息的转子双面瞬态平衡试验 115
7.3.3 利用升速响应振幅进行柔性转子平衡试验 117
7.4 小结 121
第8章 涡轴发动机动力涡轮转子动力特性理论研究 122
8.1 动力涡轮转子动力特性分析 123
8.1.1 计算模型 123
8.1.2 临界转速 126
8.1.3 振型 127
8.1.4 不平衡响应 128
8.2 动力涡轮转子动力特性影响因素 131
8.2.1 弹支刚度的影响分析 131
8.2.2 主要构件的影响分析 136
8.3 小结 151
第9章 涡轴发动机动力涡轮转子动力特性试验研究 153
9.1 试验及测试设备 153
9.1.1 试验设备 153
9.1.2 测试设备 153
9.2 动力特性试验 153
9.2.1 试验准备 155
9.2.2 试验步骤 157
9.2.3 试验结果 158
9.2.4 影响动力涡轮转子动力特性的其他因素 171
9.3 动力涡轮转子超速试验研究 172
9.3.1 支座振动加速度 172
9.3.2 转子挠度曲线 173
9.3.3 结果分析 175
9.3.4 超速试验小结 175
9.4 小结 176
第10章细长轴转子高速动平衡方法研究 177
10.1 传动轴组件在低速动平衡机上的振动特性 177
10.2 平衡卡箍的设计加工及强度校核 178
10.2.1 平衡卡箍的设计加工 178
10.2.2 平衡卡箍的强度校核 179
10.3 平衡卡箍的考核试验 180
10.3.1 在模拟轴上的考核试验 180
10.3.2 动力涡轮模拟实心轴上的考核试验 184
10.4 平衡卡箍对发动机动力涡轮轴组件和转子动力特性的影响 187
10.4.1 理论分析 187
10.4.2 试验验证 192
10.5 平衡卡箍的设计优化 193
10.6 小结 195
第11章 涡轴发动机动力涡轮转子高速动平衡试验技术研究 196
11.1 动力涡轮转子的结构特点及平衡难点 196
11.2 动力涡轮转子的高速动平衡技术 197
11.2.1 平衡特点 198
11.2.2 平衡要素的确定原则 198
11.2.3 平衡工艺 199
11.3 动力涡轮转子的高速动平衡试验 201
11.3.1 高速动平衡试验步骤 201
11.3.2 高速动平衡试验 205
11.3.3 装实心转动轴动力涡轮转子的高速动平衡试验 216
11.3.4 有关高速动平衡试验几个重要问题的分析 218
11.4 扭测基准轴不平衡量的估算方法 220
11.4.1 通过高速动平衡试验估算测扭基准轴的不平衡量 220
11.4.2 分析与建议 222
11.5 影响动力涡轮转子平衡状态的因素研究 223
11.5.1 考核过程 223
11.5.2 试验结果 225
11.5.3 试验结果分析 227
11.6 小结 230
第12章 转子高速动平衡技术在涡轴发动机整机减振中的应用 232
12.1 动力涡轮转子平衡破坏后的整机振动情况 232
12.1.1 振动和频谱分析 233
12.1.2 压气机转子前弹支应变 236
12.2 动力涡轮转子重新高速动平衡试验 237
12.3 转子重新高速动平衡后的整机振动情况 240
12.3.1 振动和频谱分析 240
12.3.2 压气机转子前弹支应变 244
12.4 小结 245
第13章 涡轴发动机动力涡轮单元体高速动平衡试验研究 246
13.1 高速动平衡及装配不平衡考核试验 246
13.1.1 高速动平衡及装配不平衡考核试验结果 247
13.1.2 特征转速下的挠度值对比分析 251
13.1.3 临界转速分析 255
13.1.4 高速动平衡及装配不平衡考核试验小结 255
13.2 动力涡轮单元体的高速动平衡试验 256
13.2.1 动力涡轮单元体的结构及其在试验中的安装与测试示意图 256
13.2.2 动力涡轮单元体的动力特性计算 257
13.2.3 动力涡轮单元高速动平衡试验转接段设计及后支座调心 260
13.2.4 动力涡轮单元体的高速动平衡试验 262
13.3 小结 266
参考文献 267
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