ISSN10003762 CN41 1148/TH
轴承2016年11期 Bearing 2016 ,No. 11
产品设计与应用
控制力矩陀螺转子1阶临界转速及轴向振动
响应分析
代彦宾，李建华’，邓四二，杨虎
15
西落阳471003;2.洛阳轴研科技股份有限公司，河南洛阳
471039）
(1.河南科技大学机电工程学院，河南
摘要：基于转子动力学及谐响应理论，建立了高速转子的有限元分析模型，研究了旋转质量本体辐板倾斜角、轴承预紧力、轴承安装跨距对高速转子1阶临界转速及轴向振动响应的影响。结果表明：转子1阶临界转速随轴承预紧力的增加而增大，随轴承安装跨距的增加而减小，随旋转质量本体辐板倾斜角的增加呈先增大后减小的趋势；高速转子的放大因子随辐板倾斜角和轴承预紧力的增加而增大；轮缘的轴向振动位移响应随轴承预紧力的增加而减小，随辐板倾斜角的增加呈先碳小后增大的趋势；轴承安装跨距对高速转子的放大因子和轮缘的轴向振动位移响应的影响较小。
关键词：角接触球轴承；高速转子；转子动力学；谱响应；临界转速：轴向振动
中图分类号：TH133.33*1;TH113.1
文献标志码：B
文章编号：10003762(2016)11000105
First Order Critical Speed and AxialvibrationResponse Analysis of
ControlMomentum GyroscopeRotor Dai Yanbin', Li Jianhua', Deng Sier', Yang Hu?
(1. School of Mechatronics Engineering, Henan University of Science and Technology , Luoyang 471003, China ;
2. Luoyang Bearing Seience & Technology Co. ,Lid. ,Luoyang 471039, China )
Abstract: Finite element analysis model of high speed rotor is built based on rotor dynamic and response theory Effect of plate angle, bearing preload and span on first order eritical speed and axial vibration response of high speed rotor were analyzed. The results show that the first order critical speed of the rotor increases with increasing bearing pre load and decreasing bearing span, and with the increase of plate angle, the first order critical speed decreases at first and then increases. The amplification factor increases with the increase of plate angle and bearing preload. The axial vibration displacement response decreases with the increase of bearing preload. With the increase of plate angle, axial vibration displacement response decreases at first and then increases. The amplification factor and the axial vibration displacement response barely change over bearing span
Key words : angular contact ball bearing ; high speed rotor; rotor dynamic; harmonic response; critical speed; axial vibration
控制力矩院螺的高速转子系统是航天飞行器进行姿态控制的重要结构，转子高速运转引起的振动直接影响着飞行器姿态控制的精确性和稳定性。国内外学者在转子的临界转速和轴向振动方
收稿日期：2016-04-07；修回日期：2016-05-13 基金项目：河南省科技创新杰出人才（144200510020）
作者简介：代彦宾（1989一），男，河南周口人，硕士研究生，主要从事滚动轴承设计及数字化仿真方面的研究，E-
mail :daiyb.8923@163.com, 万方数据
面开展了许多研究。文献1-21采用试验的方法研究了轴承预紧力、安装跨距对转子系统固有频率的影响，并将试验数据进行拟合，得到轴承预紧力、安装跨距与转子固有频率的关系式；文献[3]采用有限元法对轴承在不同预紧力下的主轴轴承系统进行了模态和谐响应分析，结果表明：随预紧力的增加，系统固有频率逐渐增大，主轴两端径向位移响应减小，中间径向位移响应增大；文献4以主轴-轴承系统为对象，考虑了陀螺效应，将转子简化为多段Timoshenko梁，并用数值方法计算了转子