一种基于双转子的双行星排轴系振动模拟系统和评估方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于双转子的双行星排轴系振动模拟系统和评估方法，包括转子单元；所述转子单元为中介轴承传递转速的双转子形式，包括内转子和外转子，外转子包括左外转子和右外转子；左外转子和右外转子间隔设置，内转子通过第一中介轴承组分别与左外转子、右外转子连接。通过电机调整振动系统中转子单元的转速，研究不同转速下的轴系振动；通过安装调整垫片控制中介轴承的支撑位置，通过在支撑轴承设置材料环调整支撑刚度，研究不同支撑刚度及支撑位置下的轴系振动；通过在第一等效质量盘、第二等效质量盘、第三等效质量盘安装多个质量不平衡块用来调整动不平衡量，研究动不平衡力下的轴系振动。衡力下的轴系振动。衡力下的轴系振动。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双转子的双行星排轴系振动模拟系统和评估方法


[0001]本专利技术涉及双行星振动
，特别涉及一种基于双转子的双行星排轴系振动模拟系统和评估方法。

技术介绍

[0002]工业的发展对发动机的性能提出了越来越高的要求，对发动机动力学特性的研究也变得日益重要。现有的发动机常使用双转子结构，并使高压转子和低压转子通过中介轴承相互支撑。由于发动机高低压转子的运动会通过中介轴承而耦合，中介轴承的工作环境较为恶劣，较其它轴承而言更易损坏，因而受到广泛的关注。
[0003]现有技术中为进一步阐明行星排轴系中介轴承的故障机理，解决故障分析及动载优化等问题，在发动机的振动故障研究当中，试验研究作为其中最重要的辅助手段之一，搭建了一种多点可调支撑双转子试验台。它为振动故障的理论研究提供了大量的实验数据，目前大多数转子试验台可以用于发动机典型振动故障模拟，这类试验台在不平衡、不对中等机理研究方面发挥了重要作用。
[0004]虽然目前国内有较多发动机振动故障模拟试验台，但其中大多是单转子试验台且转子试验台尺寸较小，结构也较简单，双转子试验台较少；国内已有的双转子试验台在故障模拟实验中，存在中介轴承不可调整和支撑轴承刚度不可调整的问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中中介轴承和支撑轴承刚度不可调整的技术问题，本专利技术提出一种基于双转子的双行星排轴系振动模拟系统和评估方法，通过在中介轴承之间设置调整垫片，从而调整支撑位置，还通过在每个支撑轴承内圈或外圈设置一个材料环以模拟调整支撑刚度。r/>[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]一种基于双转子的双行星排轴系振动模拟系统，包括转子单元；所述转子单元为中介轴承传递转速的双转子形式，包括内转子和外转子，外转子包括左外转子和右外转子；左外转子和右外转子间隔设置，内转子通过第一中介轴承组分别与左外转子、右外转子连接。
[0008]优选地，所述内转子由第一支撑装置和第一中介轴承组支撑，内转子的右端通过第一弹性联轴器与第一电机连接；第一支撑装置设置在内转子外部的右侧，包括第一支撑轴承和第一支撑轴承座；第一中介轴承组依次设置在内转子与右外转子、左外转子之间，包括第一中介轴承、第二中介轴承、第三中介轴承、第四中介轴承。
[0009]优选地，所述左外转子由第二支撑装置和第二中介轴承组支撑，左外转子的左端通过第二弹性联轴器与第二电机连接；第二支撑装置设置在左外转子外部的中间，包括第二支撑轴承和第二支撑轴承座；第二中介轴承组设置在左外转子和内转子之间，包括第三中介轴承、第四中介轴承。
[0010]优选地，所述右外转子由第三支撑装置和第三中介轴承组支撑，右外转子的右端通过内外花键连接带轮，带轮与第三电机连接；第三支撑装置置在右外转子的右端，包括第三支撑轴承和第三支撑轴承座；第三中介轴承组设置在右外转子和内转子之间，包括第一中介轴承、第二中介轴承。
[0011]优选地，所述内转子上设置有第一等效质量盘，左外转子设置有第二等效质量盘，右外转子设置有第三等效质量盘。
[0012]优选地，所述第一等效质量盘、第二等效质量盘和第三等效质量盘均采用2个半圆抱箍抱紧固定；且每个等效质量盘上均匀分布有多个M10螺纹孔。
[0013]优选地，所述左外转子的第二中介轴承组之间设置有n个调整垫片；右外转子的第三中介轴承组之间同样设置有n个调整垫片。
[0014]优选地，所述内转子、左外转子和右外转子中的支撑轴承内圈或外圈设置一个材料环，材料环的材质包括45钢、铜、橡胶。
[0015]本专利技术还提供一种基于双转子的双行星排轴系振动模拟系统的评估方法，用于评估双行星排轴系振动模拟系统，具体包括以下步骤：
[0016]S1：分别通过电机调整振动系统中转子单元中对应转子到不同转速状态，获取不同转速状态下的振动特征，所述振动特征包括中介轴承、支撑轴承处的振动幅值、频率以及内转子的轴心轨迹；
[0017]S2：通过安装调整垫片控制中介轴承的支撑位置，通过在支撑轴承设置材料环调整支撑刚度，获取不同支撑刚度及支撑位置下的振动特征；
[0018]S3：通过在第一等效质量盘、第二等效质量盘、第三等效质量盘安装多个质量不平衡块用来调整动不平衡量，获取不同动不平衡力下的振动特征。
[0019]优选地，在第一支撑轴承座、第二支撑轴承座、第三支撑轴承座上分别安装振动传感器，采集振动幅值和频率；分别在第一中介轴承、第二中介轴承、第三中介轴承、第四中介轴承沿径向相互垂直的两个方向安装激光测距仪，测量内转子的轴心轨迹。
[0020]综上所述，由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：
[0021]本专利技术通过在中介轴承之间设置调整垫片，从而调整支撑位置，还通过在每个支撑轴承内圈或外圈设置一个材料环以模拟调整支撑刚度。
[0022]通过模拟多点支撑双行星排轴系在不同转速、轴承轴向支撑位置、支撑刚度、动不平衡量、径向动态载荷等输入变量下动态特征，测量多点支撑系统各轴承处轴心轨迹、振动幅值与振动频率、动载幅值等响应指标，验证系统的有效性，为双转子系统振动故障的模拟研究提供方法支撑。
附图说明：
[0023]图1为根据本专利技术示例性实施例的一种基于双转子的双行星排轴系振动模拟系统示意图。
[0024]图2为根据本专利技术示例性实施例的一种基于双转子的双行星排轴系振动模拟系统的动力学模型示意图。
具体实施方式
[0025]下面结合实施例及具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
所实现的技术均属于本专利技术的范围。
[0026]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0027]如图1所示，本专利技术提供一种基于双转子的双行星排轴系振动模拟系统，包括转子单元、驱动单元、润滑冷却单元、测试单元和安全单元。
[0028]转子单元为中介轴承传递转速的双转子形式，采用整体式支撑装置安装于铸铁平台上。双转子包括内转子和外转子，外转子包括左外转子和右外转子。
[0029]本系统模拟的是行星变速机构，而行星变速机构是通过内转子轴转动，通过中介轴承连接外转子模拟的行星排。为了实现原变速机构的转速工况，外转子通过电机实现转速设置，后面实验也有测量中介轴承处振动、动载的实验部分
[0030]左外转子和右外转子间隔设置，分别用于模拟行星排；内转子通过多个中介轴承(即支撑行星架的轴承)分别与左外转子、右外转子连接。
[0031]内转子由第一支撑装置和第一中介轴承组支撑，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双转子的双行星排轴系振动模拟系统，其特征在于，包括转子单元；所述转子单元为中介轴承传递转速的双转子形式，包括内转子和外转子，外转子包括左外转子和右外转子；左外转子和右外转子间隔设置，内转子通过第一中介轴承组分别与左外转子、右外转子连接。2.如权利要求1所述的一种基于双转子的双行星排轴系振动模拟系统，其特征在于，所述内转子由第一支撑装置和第一中介轴承组支撑，内转子的右端通过第一弹性联轴器与第一电机连接；第一支撑装置设置在内转子外部的右侧，包括第一支撑轴承和第一支撑轴承座；第一中介轴承组依次设置在内转子与右外转子、左外转子之间，包括第一中介轴承、第二中介轴承、第三中介轴承、第四中介轴承。3.如权利要求1所述的一种基于双转子的双行星排轴系振动模拟系统，其特征在于，所述左外转子由第二支撑装置和第二中介轴承组支撑，左外转子的左端通过第二弹性联轴器与第二电机连接；第二支撑装置设置在左外转子外部的中间，包括第二支撑轴承和第二支撑轴承座；第二中介轴承组设置在左外转子和内转子之间，包括第三中介轴承、第四中介轴承。4.如权利要求1所述的一种基于双转子的双行星排轴系振动模拟系统，其特征在于，所述右外转子由第三支撑装置和第三中介轴承组支撑，右外转子的右端通过内外花键连接带轮，带轮与第三电机连接；第三支撑装置置在右外转子的右端，包括第三支撑轴承和第三支撑轴承座；第三中介轴承组设置在右外转子和内转子之间，包括第一中介轴承、第二中介轴承。5.如权利要求1所述的一种基于双转子的双行星排轴系振动模拟系统，其特征在于，所述内转子上设置有第一等效质量盘，左外转子设置有第二等效质量盘，右外转子设置有第三等效质量盘。6.如权利要求5所述的一种基于双转子的...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵毅敏，樊春雨，许晋，余文念，张玉东，李亮，余永波，孔程程，何志祥，余诗乐，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：