ISSN10003762 CN41 1148/TH
轴承2017年4期 Bearing 2017, No. 4
39 47
DOI;10. 19533/j. issn1000 3762.2017,04.0010
基于精细积分法的轴承-拉杆转子系统
非线性动力学分析
黑棣,郑美茹
（陕西铁路工程职业技术学院机电工程系，陕西渭南714000）
摘要：针对轴承-转子系统非线性动力学响应的求解问题，基于改进的精细积分法研究了拉杆转子系统的非线性动力学行为。将改进的精细积分法与Wilson-9法、Newmark法进行比较，结果证明改进的精细积分法的计算结果比Wilson-9法、Newmark法更接近精确解，求解了拉杆转子系统的非线性动力学响应，并且考虑了拉杆转子圆盘的摆动对转子动力学行为的影响，研究了计算步长对转子系统的非线性动力学行为的影响，结果表明：在非周期运动阶段步长对转子的动力学行为影响较大，在周期运动阶段步长对转子的动力学行为也有一定的影响。
关键词：滑动轴承；精细积分法；拉杆转子系统；稳定性；分岔；油膜力
中图分类号：TH133.31;0172.2
文献标志码：A
文章编号：10003762(2017)04003909
DynamicsAnalysisofBearing-RodFasteningRotorSystemBasedon
PreciseIntegrationMethod
HeiDi,ZhengMeiru
(Department of Mechanical and Electrical Engineering, Shanxi Railway Institute, Weinan 714000, China)
Abstract: Aiming at solving the nonlinear dynamic responses of bearing rotor system, the nonlinear dynamic behav iors of the rod fastening rotor system are studied by the precise integration method. The comparison is implemented be-tween the proposed method, Wilson method and Newmark method. From the comparison results, the calculation re-sults of the proposed method are in good agreement with the exact value, Then, the nonlinear dynamic responses are solved by the proposed method, and the influence of swing angle of the disk on the dynamics behaviors of the rotor sys-tem is studied. Finally, the influence of calculate step on the nonlinear behaviors of rotor system is analyzed. The re-sults indicated that the calculation step affect the dynamic behaviors of the rotor system significantly when the rotor sys-tem is in the periodic stage, and, when the rotor system is in the periodic stage, the calculation step also affect the dy-namic behaviors of the rotor system.
Key words: sliding bearing; precise integration method; rod fastening rotor system;stability ;bifurcation;oil film force
轴承-转子系统作为旋转机械的核心部件，广泛应用于航天、电力、工程等领域。许多学者针对轴承-转子系统的相关问题进行了研究。文献[1-2]研究了表面织构对滑动轴承性能的影响。
收稿日期：2016-07-07：修回日期：2016-10-08
基金项目：陕西省渭南市科研计划项目(2016KYJ-1-2)；陕西铁路工程职业技术学院常规项目（KY2016-44）
作者简介：黑棣（1983一），男，山西朔州人，讲师，工学硕士（在读博士），主要研究方向为非线性动力学，E-mail：
drillok@126.com。万方数据
文献[3]求解了Reynolds方程，并且得到油膜压力分布曲线，分析了各种参数对油膜力的影响。文献[4]利用变分原理和分离变量法求得了油膜力的近似解析解。
以上研究都是为了能够更准确地进行轴承-转子系统的动力学分析。因为系统的稳定性直接决定旋转机械运行的稳定性，因此，轴承一转子系统动力学分析计算十分关键，最常用的轴承-转子系统动力学计算方法有Runge-Kutta法[5-6]、 Wilson-9法[7-8]、Newmark法[9-10]等，但均对计算步长的依赖较大。