资料1-转子轴系临界转速计算

1YE6254转子动力学教学实验系统资料一：转子轴系临界转速计算1.转子轴系参数：转轴：Φ10×320mm，3根，Φ10×500mm，1根（油膜振荡用），材料为40Cr；转盘：Φ76×25mm，质量800g；Φ76×19mm，质量600g，材料为40Cr；跨度：Φ10×320mm转轴为250mm；Φ10×500mm转轴为430mm；连接方式：柔性和刚性两种连轴方式，且按照不同的组合；材料参数：弹性模量为210GPa，密度为7800kg/m3；给定参数：柔性连接刚度取100N/m2，刚性连接则认为轴是连接在一起的。2.计算方法：对转子轴系临界转速的理论计算采用Riccati传递矩阵法，传递矩阵法的详细介绍见资料二。3.计算结果：按照所选取的转子轴系参数，采用Riccati传递矩阵法，计算了36种转子轴系组合情形的临界转速，结果见下表。表中给出的是转盘在转轴特定位置的临界转速，即对单轴单盘，转盘在转轴跨长的中间位置；对单轴双盘，两转盘分别在转轴跨长的1/3位置。转盘可安装在转轴的任意位置，其他位置的定性结论是：对单轴单盘，若转盘不在跨长的中间位置，临界转速会提高；对单轴双盘，对称位置是两转盘在跨长的1/3处，若两转盘均向支承点方向做小幅度移动，则一阶临界转速会提高，二阶临界转速会降低，若两转盘均向转轴中间方向做小幅度移动，则一阶临界转速会降低，二阶临界转速会提高；柔性连接的各阶临界转速均低于刚性连接，且一阶临界转速变化比较明显。3.1单轴单盘：表1：转轴长320mm长500mm转盘位置转盘质量600g质量800g质量600g质量800g临界转速（rpm）6517572827902472跨长中间临界转速（rpm）28141/3跨长23.2单轴双盘：表2：转轴长320mm转盘位置转盘质量600g+600g质量600g+800g质量800g+800g一阶临界转速（rpm）5436506247621/3跨长二阶临界转速（rpm）213072003918613一阶临界转速（rpm）7813727568581/5跨长二阶临界转速（rpm）194121832717024表3：转轴长500mm转盘位置转盘质量600g+600g质量600g+800g质量800g+800g一阶临界转速（rpm）2345219220671/3跨长二阶临界转速（rpm）934387868181一阶临界转速（rpm）2497距两侧支承点各1/4跨长二阶临界转速（rpm）7232一阶临界转速（rpm）1894距两侧支承点各2/5跨长二阶临界转速（rpm）118743.3双轴双盘：表4：转轴长320mm+320mm，柔性连接转盘位置转盘质量600g+600g质量600g+800g质量800g+800g一阶临界转速（rpm）674165515925各轴跨长中间二阶临界转速（rpm）9095820879763表5：转轴长500mm+320mm，柔性连接转盘位置转盘质量600g+600g质量600g+800g质量800g+800g一阶临界转速（rpm）383538213388各轴跨长中间二阶临界转速（rpm）709062526228表6：转轴长320mm+320mm，刚性连接转盘位置转盘质量600g+600g质量600g+800g质量800g+800g一阶临界转速（rpm）844376537410各轴跨长中间二阶临界转速（rpm）924089408105表7：转轴长500mm+320mm，刚性连接转盘位置转盘质量600g+600g质量600g+800g质量800g+800g一阶临界转速（rpm）394534863485各轴跨长中间二阶临界转速（rpm）8817881577393.4三轴三盘：表8：转轴长320mm+320mm+320mm，柔性连接转盘位置转盘质量600g+600g+600g质量800g+800g+800g一阶临界转速（rpm）67715951各轴跨长中间二阶临界转速（rpm）83387315三阶临界转速（rpm）1000887734表9：转轴长320mm+320mm+320mm，刚性连接转盘位置转盘质量600g+600g+600g质量800g+800g+800g一阶临界转速（rpm）87067640各轴跨长中间二阶临界转速（rpm）88477761三阶临界转速（rpm）1115197723.5双轴三盘：表10：转轴长500mm+320mm，柔性连接转盘位置转盘质量600g+600g+600g质量800g+800g+800g一阶临界转速（rpm）32772887500mm轴上置2个转盘，分位于1/3跨长；320mm轴上置1个转盘，位于跨长中间二阶临界转速（rpm）70356177三阶临界转速（rpm）106009282表11：转轴长500mm+320mm，刚性连接转盘位置转盘质量600g+600g+600g质量800g+800g+800g一阶临界转速（rpm）33652964500mm轴上置2个转盘，分位于1/3跨长；320mm轴上置1个转盘，位于跨长中间二阶临界转速（rpm）88157730三阶临界转速（rpm）106009282附：转子轴系临界转速计算图形51单轴单盘：盘居中，320mm轴，600g盘，临界转速约为6517rmp2单轴单盘：盘居中，320mm轴，800g盘，临界转速约为5728rmp63单轴单盘：盘居中，500mm轴，600g盘，临界转速约为2790rmp4单轴单盘：盘居中，500mm轴，800g盘，临界转速约为2472rmp75单轴单盘：盘位于1/3处，500mm轴，800g盘，临界转速约为2814rmp6单轴双盘：两盘位于1/3处，320mm轴，600g盘两个，临界转速一阶约为5436rmp，二阶约为21307rmp87单轴双盘：两盘位于1/3处，320mm轴，600g、800g盘各一个，临界转速一阶约为5062rmp，二阶约为20039rmp8单轴双盘：两盘位于1/3处，320mm轴，800g盘两个，临界转速一阶约为4762rmp，二阶约为18613rmp99单轴双盘：两盘位于1/5处，320mm轴，600g盘两个，临界转速一阶约为7813rmp，二阶约为19412rmp00.511.52x104-1-0.500.51x101110单轴双盘：两盘位于1/5处，320mm轴，600g、800g盘各一个，临界转速一阶约为7275rmp，二阶约为18327rmp00.511.52x104-1-0.500.51x10111011单轴双盘：两盘位于1/5处，320mm轴，800g盘两个，临界转速一阶约为6858rmp，二阶约为17024rmp00.511.52x104-1-0.500.51x101112单轴双盘：两盘位于1/3处，500mm轴，600g盘两个，临界转速一阶约为2345rmp，二阶约为9343rmp1113单轴双盘：两盘位于1/3处，500mm轴，600g、800g盘各一个，临界转速一阶约为2192rmp，二阶约为8786rmp14单轴双盘：两盘位于1/3处，500mm轴，800g盘两个，临界转速一阶约为2067rmp，二阶约为8181rmp1215单轴双盘：两盘距两侧支承点各1/4轴跨度长，500mm轴，800g盘两个，临界转速一阶约为2491rmp，二阶约为7232rmp16单轴双盘：两盘距两侧支承点各2/5轴跨度长，500mm轴，800g盘两个，临界转速一阶约为1894rmp，二阶约为11874rmp1317双轴双盘：轴间柔性连接，盘位于各轴中间，320mm轴两根，600g盘两个，临界转速一阶约为6741rmp，二阶约为9095rmp18双轴双盘：轴间柔性连接，盘位于各轴中间，320mm轴两根，600g、800g盘各一个，临界转速一阶约为6551rmp，二阶约为8208rmp1419双轴双盘：轴间柔性连接，盘位于各轴中间，320mm轴两根，800g盘两个，临界转速一阶约为5925rmp，二阶约为7976rmp20双轴双盘：轴间柔性连接，盘位于各轴中间，500mm轴和320mm轴各一根，600g盘两个，临界转速一阶约为3835rmp，二阶约为7090rmp0200040006000800010000-1-0.500.51x10111521双轴双盘：轴间柔性连接，盘位于各轴中间，500mm轴和320mm轴各一根，600g、800g盘各一个，临界转速一阶约为3821rmp，二阶约为6252rmp0200040006000800010000-1-0.500.51x101122双轴双盘：轴间柔性连接，盘位于各轴中间，500mm轴和320mm轴各一个，800g盘两个，临界转速一阶约为3388rmp，二阶约为6228rmp1623双轴双盘：轴间刚性连接，盘位于各轴中间，320mm轴两根，600g盘两个，临界转速一阶约为8443rmp，二阶约为9240rmp0200040006000800010000-1-0.500.51x101124双轴双盘：轴间刚性连接，盘位于各轴中间，320mm轴两根，600g、800g盘各一个，临界转速一阶约为7653rmp，二阶约为8940rmp0200040006000800010000-1-0.500.51x10111725双轴双盘：轴间刚性连接，盘位于各轴中间，320mm轴两根，800g盘两个，临界转速一阶约为7410rmp，二阶约为8105rmp26双轴双盘：轴间刚性连接，盘位于各轴中间，500mm轴和320mm轴各一个，600g盘两个，临界转速一阶约为3945rmp，二阶约为8817rmp0200040006000800010000-1-0.500.51x10111827双轴双盘：轴间刚性连接，盘位于各轴中间，500mm轴和320mm轴各一个，600g、800g盘各一个，临界转速一阶约为3486rmp，二阶约为8815rmp0200040006000800010000-1-0.500.51x101228双轴双盘：轴间刚性连接，盘位于各轴中间，500mm轴和320mm轴各一个，800g盘两个，临界转速一阶约为3485rmp，二阶约为7739rmp0200040006000800010000-1-0.500.51x10111929三轴三盘：轴间柔性连接，盘位于各轴中间，320mm轴三根，600g盘三个，临界转速一阶约为6771rmp，二阶约为8338rmp，三阶约为10008rmp30三轴三盘：轴间柔性连接，盘位于各轴中间，320mm轴三根，800g盘三个，临界转速一阶约为5951rmp，二阶约为7315rmp，三阶约为8773rmp2031三轴三盘：轴间刚性连接，盘位于各轴中间，320mm轴三根，600g盘三个，临界转速一阶约为8706rmp，二阶约为8847rmp，三阶约为11151rmp020004000600080001000012000-1-0.500.51x101132三轴三盘：轴间刚性连接，盘位于各轴中间，320mm轴三根，800g盘三个，临界转速一阶约为7640rmp，二阶约为7761rmp，三阶约为9772rmp2133双轴三盘：轴间柔性连接，500mm轴和320mm轴各一个，500mm轴置2转盘，分位于1/3处，320mm轴置1转盘，位于轴中间，600g盘三个，临界转速一阶约为3277rmp，二阶约为7035rmp，三阶约为10600rmp020004000600080001000012000-1-0.500.51x101134双轴三盘：轴间柔性连接，500mm轴和320mm轴各一个，500mm轴置2转盘，分位于1/3处，320mm轴置1转盘，位于轴中间，800g盘三个，临界转速一阶约为2887rmp，二阶约为6177rmp，三阶约为9282rmp0200040006000800010000-1-0.500.51x10112235双轴三盘：轴间刚性连接，500mm轴和320mm轴各一个，500mm轴置2转盘，分位于1/3处，320mm轴置1转盘，位于轴中间，600g盘三个，临界