应用与试验
doi:10. 16576/j. cnki. 10074414.2017.01. 026
2017年第1期（第30卷，总第147期）·机械研究与应用·
考虑转子质量偏心的转子系统动态特性研究
袁雪，徐武彬2，李冰2
(1.钦州学院，广西钦州535011；2.广西科技大学，广西柳州545006）
摘要：由于制造工艺和材料的影响，不可避免造成转子质量偏心。建立带有偏心质量的转子动力学模型，基于Time-marching分析方法分析质量偏心对转子系统动态特性的影响。结果表明：由于质量偏心，转子系统稳定后，收效到一
个区域而非一点，且随偏心质量和质量偏心距的增加稳定系统的振幅随之增加。关键调：质量偏心；Time-marching；转子系统；振幅
中图分类号：TH117
文献标志码：A
文章编号：10074414(2017)01008003
Study on Dynamic Performance of Rotor System Considering the Mass Eccentricity
YUAN Xue-peng',XU Wu-bin",LIBing(1. Qinzhou University, Qinzhou Guangxi 535011, China;
2. Guangxi Unisersity of Science and Technology, Liuzhou Guangxi545006, China)
Abstract: Because of the influence of manufacturing process and material, the mass eccentricity of rotor is inevitable. In this paper, dynamic model of hydrodynamic bearing rotor system with eccentric mass iks established, influence of the mass eccen-tricity upon the dynamic characteristics of rotor system is analyzed based on the Timemarching analysis methods. The results show that under rotor system stability, the convergence is not a point but a region because of the eccentric mass; and the am-
plitude of stable system is increased with increasing of the eccentric mass and the mass eccentricity-Key words : mass eccentricity ; Timemarching; rotor system; amplitude
引言 0
滑动轴承广泛应用于各种旋转机械中，其稳定运转是整个系统安全的保证。滑动轴承转子系统由于加工工艺和材料的影响，其质量偏心是无可避免的。故质量偏心对转子系统的振动特性影响是不容忽视的，制造误差影响正引起人们的重视[1-4]。对于低于临界转速的稳定转子系统，由于质量偏心引起的动态响应的研究未见文献报道。
此项研究建立带有偏心质量的滑动轴承动力学模型，利用有限差分方法和数值积分得到滑动轴承系统油膜力，基于Time-marching分析方法分析转子系统从启动到稳定的动态特性。结果表明偏心质量和质量偏心距都会对转子系统产生影响，且偏心质量对系统影响更大。
质量偏心的转子系统力学模型 1
建立如图1所示的质量偏心的转子系统动力学模型，其中0为轴瓦轴心，0.轴颈中心，为质量偏心距，m，为偏心质量，F、F。由转子系统油膜合力在x、y轴上的分力。由滑动轴承系统受力平衡得：
Fh + m.r.w"cos (ot) = m,x"
Fi, +m.rwsin(ot)-mg =m.y*收稿日期：2016-12-27
(1)(2)
2求解转子系统油膜力
图2所示为轴颈圆度误差滑动轴承油膜力模型，其中e为偏心距，h为油膜厚度，Φ为转子处于稳定状态时的姿态角，6为转子的位置角。雷诺方程是得到油膜力的基本方程，当流体满足一定条件时[5-6] Reynolds方程可写为：
emi+ =6uuh
a[h + a[h ]
ah
(3)
「eze「xexe
ax
式中：x、为滑动轴承的圆周方向和径向坐标;P为转子系统油膜压力;u为润滑液的动力粘度；U为表面速度（切向和径向）；t为时间。
要态角中
图1质量偏心的转子系
统动力学模型
图2滑动轴承油膜力模型
转子系统油膜压力主要利用Reynolds方程配合雷诺边界条件利用数值分析方法得到油膜压力分布
基金项目：国家自然科学基金项目：动静态形位误差对滑动轴承转子系统运行的影响及控制（编号：51265004）。
作者简介：袁雪鹏（1989-），男，河南新蔡人，助教，硕士，研究方向：转子动力学。·80．万方数据