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磁液双悬浮轴承-单盘转子系统动力学行为研究

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随着轴承系统高转速、高效率的发展需求,磁液双悬浮轴承转子与静子的装配间隙不断减小,导致碰摩事故经常发生.综合考虑转子偏心比、转速比、磁液双悬浮轴承与静子碰摩等多种耦合故障,建立磁液双悬浮轴承转子系统"间隙-碰摩"动力学方程,数值模拟转子运行规律.研究结果表明:随着偏心比的增加,转子由周期1运行演化出周期2、周期3、拟周期、混沌等多种运行规律;当偏心比ρ∈(0.28～0.4)及转速比w∈(1.2～1.7)时,转子位移波动剧烈,在此区域内转子极易发生分岔甚至混沌,且在碰摩区间内,转速比在1.5、1.67附近时,转子轴承处与转盘处碰撞力分别出现最大值.
Study on Dynamic Behavior of Magnetic-Liquid Double Suspension Bearing-Single Disc Rotor System
With the development needs of high speed and high efficiency of bearing system,the assembly clearance between rotor and stator of magnetic-liquid double suspension bearing(MLDSB)decreases continuously,which leads to frequent rubbing accidents.Considering the coupling faults of rotor eccentricity ratio,rotating speed ratio,the MLDSB and stator rubbing,the"clearance-rubbing"dynamic differential equation of magnetic-liquid double suspension bearing rotor system was established and the rotor dynamic behavior was simulated numerically.The results show that with the eccentricity ratio increases,the rotor has evolved from periodic-1 to periodic-2,periodic-3,quasi-periodic,chaos and so on;the rotor displacement fluctuates violently,which is prone to bifurcation and even cha-os,when the eccentricity ratio ρ changes from 0.28 to 0.4 and the speed ratio w changes from 1.2 to 1.7;the impact force at the rotor bearing and the turntable is the maximum respectively,when the speed ratio is near 1.5 and 1.67.

magnetic-liquid double suspension bearingclearance-rubbingdynamic behaviorsbifurcation and chaosrotor cou-pling fault

闫伟东、赵建华、马立勇、郑永杰、刘稀瑶

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河北建筑工程学院机械工程学院,河北张家口 075000

燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室,河北秦皇岛 066004

燕山大学起重机械关键技术全国重点实验室,河北秦皇岛 066004

张家口市人防(民防)指挥信息保障中心,河北张家口 075000

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磁液双悬浮轴承 间隙-碰摩 动力学行为 分岔与混沌 转子耦合故障

国家自然科学基金面上项目河北省自然科学基金面上项目中央引导地方科技发展资金项目(自由探索类基础研究)燕山大学基础创新科研培育项目

52075468E2020203052236Z1901G2021LGZD003

2024

10.3969/j.issn.1001-3881.2024.11.026

机床与液压
中国机械工程学会 广州机械科学研究院有限公司

机床与液压

CSTPCD北大核心
影响因子：0.32
ISSN：1001-3881
年,卷(期)：2024.52(11)