ISSN10003762 CN41 1148/TH
轴承2016年7期 Bearing2016,No.7
产品设计与应用
磁悬浮高速电动机转子-轴承系统耦合振动
特性研究
肖林京，吕楠，丁鸿昌，刘鲁伟
（山东科技大学机械电子工程学院，山东青岛
266590）
1-4
摘要：为研究磁悬浮高速电动机转子-轴承系统临界转速附近的振动特性，将简化的转子-轴承系统模型导人 ANSYSWorkbench中，对系统临界转速附近的振动情况进行仿真分析，基于MATLAB对改变轴承支承位置后的振幅进行了数值模拟。结果表明：转子-轴承系统中轴承支承位置垂直方向的变化对振幅的影响比水平方向
大，且不同支承点的轴承位置的改变对转子临界转速附近振幅的影响不同。关键调：磁轴承；转子-轴承系统；仿真分析；临界转速；振动特性
中图分类号：TH133.3;0241.83
文献标志码：B
文章编号：10003762(2016)07000104
StudyonCouplingVibrationCharacteristicsofRotor-Bearing
SystemforMagneticSuspensionHigh-SpeedMotor
Xiao Linjing, La Nan,Ding Hongchang, Liu Luwei
( College of Mechanical and Electrical Engineering, Shandong University of Science and Technology, Qingdao
266590,China）
Abstract: In order to study vibration characteristics near critical speed of rotor bearing system for magnetic suspen sion high speed motor, the model of simplified rotor bearing system is imported into ANSYS Workbench and its vi-bration situation is simulated and analyzed. Based on MATLAB, the amplitude is numerically simulated after changing position of bearing support. The results show that the effect of position variation of bearing support at vertical direction in rotor bearing system on amplitude is greater than that of horizontal direction. The position variation of bearings at different supporting points has different effects on amplitude near critical speed of rotor.
Key words: magnetic bearing; rotor bearing system; simulation analysis; critical speed; vibration characteristic
转子-轴承系统是磁悬浮高速电动机中的关键部分，当柔性转子的额定转速高于其临界转速时，转子在启停时必须穿越临界转速。转子穿越
收稿日期：2015-12-18；修回日期：2016-04-14
基金项目：中国博士后科学基金项目（2015M582112)；青岛市黄岛区科技计划项目(2014-1-106)；山东科技大学人才引进启动基金项目（2013RCJ017）
作者简介：吕楠（1992一），女，山东济宁人，硕士研究生，主要从事机电一体化、磁悬浮高速电动机的结构设计与动力学性能分析，Email：Ivnan_xcln@163.com。
通信作者：丁鸿昌（1978一），男，山东胶南人，讲师，博士，主要从事磁悬浮高速电动机的结构设计与动力学性能
分析。万方数据
临界转速时，由于质量不平衡会产生振动，较大的振幅会导致轴承和转子结构的损伤，甚至影响机械结构的正常运转。在工程实际中，通过调节临界转速附近加速度来减小临界转速附近的振幅，主要分析方法有解析法、传递矩阵法、有限元法、不平衡响应法及模态合成法等[1-2]。现利用有限元法，考感陀螺效应，模拟转子的振动情况，基于转子动力学，通过ANSYSWorkbench软件对转子系统进行有限元仿真，分析转子的振动特性，借助 MATLAB数值模拟，对磁悬浮高速电动机转子。轴承系统的临界转速和支承载荷耦合振动问题进行探讨。