转子平衡与振动课件详解.pptVIP

令 负 刚 度 支坐动刚度 支坐（包括轴承和基础）的固有频率 此时在 情况下，支坐总刚度 。则会出现： 随着支坐刚度的降低，转子的临界转速非但不下降，反而要提高。这就是所谓负刚度的情况。 支坐的振动方向与转子的振动方向相反，相位差180°，见图4-20. 振动情况见图4-21。这种支承称为挠性支坐。 当 时，则 图4-20 支坐振动与转子振动相反 图4-21 支坐“负刚度”情况转子一阶振型 对支坐负刚度的挠性支坐，临界转速一般接近于刚性支坐时的值，在计算时可不考虑支坐弹性的影响。 2、叶轮回转力矩的影响 同步正进动时，叶轮回转力矩为 对一般较薄的叶轮，有 ，回转力矩的影响总是提高转子的临界转速。 对于高阶临界转速及叶轮安装在悬臂端，回转力矩的影响比较大，应予考虑。 如某DH型双轴四级离心式压缩机的Ⅰ—Ⅱ级转轴，结构如图4-22示，转轴两端悬臂都安装有叶轮，回转力矩的影响应计入。 表3 叶轮回转力矩对某DH型离心式压缩机转子临界转速的影响 17.1 14.7 增率（%） 31906 28160 计入叶轮回转力矩 27266 24543 不计叶轮回转力矩 二阶 一阶 临界转速 图4-22 某DH型离心式压缩机Ⅰ-Ⅱ级转子 叶轮较宽时， 就可能出现，这时 。这样在同步正进动情况下，回转力矩的影响亦使转子临界转速降低。按三元流理论设计的叶轮一般较宽，有时会出现上述情况。 表4列出DA930-121离心式压缩机各级叶轮 值，其中一、二级叶轮便出现了 的情况。 表4 DA930-121离心式压缩机低压缸五个叶轮的IP - Id值 +23.25 82.28 105.53 151 4 IP—Id (公斤·厘米2) Id (公斤·厘米2) IP (公斤·厘米2) W(公斤) 叶轮号 138 160 184 189 94.49 109.31 131.46 136.04 +19.49 75.00 5 +23.53 88.78 3 -9.32 140.78 2 -16.52 152.56 1 3. 转子外伸段的影响 转子总有一定长度的外伸段，过去在能量法计算转子临界转速时常被略去，实际上外伸段的影响是不小的，应当计入。外伸端的长度约为转子跨距的1/4~1/3，往往又装有齿轮联轴器，对转子振型曲线的影响是很明显的。 表5为ALS-16000低压缸外伸端对临界转速的影响。由表可见外伸端使临界转速下降，尤其对二阶以上的影响更大。 32.5 1.68 下降（%） 10750 4720 计外伸段 15930 4780 不计外伸段 二阶 一阶 临界转速 表5 外伸段的ALS-16000氨压缩机低压缸转子临界转速的影响 4. 轴向力的影响 由于压差的作用，叶轮机械主轴都承受一定的轴向力。轴向拉力相当于增加了轴的弯曲刚度，导致主轴临界转速提高；轴向压力则相反。对等截面简支轴而言，设轴向力T 使固有频率变化 ，其增率为 式中 为无轴向力时，主轴的固有频率，n 是振型的阶次，L是跨距，T为压力。则当压力过大时，要进一步考虑失稳问题。 (4-49) 5. 叶轮紧配对临界转速的影响 压缩机叶轮与主轴间常采用过盈配合。过盈配合增加了轴的抗弯刚度，使转子的临界转速提高。为了计入这种影响，可在计算主轴紧配段的惯性矩时采用轮毂的外径计算。 6. 轴系临界转速的计算 大型透平压缩机组，通常是由几个缸串连而成，因此转子系统就是由各单缸转子通过联轴节所构成的一个轴系。在多缸串联情况下，各个缸的振动互有影响，因此不能单纯只计算各个单缸转子的临界转速，必须按整个轴系来计算临界转速。 由于各缸主轴之间一般采用齿式联轴节。一般认为它只传递扭矩和剪力，而不能传递弯矩，即将齿式联轴节作为中间铰处理。在采用这种联轴节的情况下，整个轴系的临界转速，就是各单缸转子的临界转速按大小顺序排列而成。 +0.34 3263 3251 一阶 高压缸 -0.06 4903 4906 二阶 低压缸 4.02 9515 9148 三阶 低压缸 -0.20 9878 9898 二阶 中压缸 +0.34 2677 2668 一阶 低压缸 14512 13218 10932 3184 轴系 低压缸 中压缸 高压缸 中压缸 临界转速 -0.34 3195 一阶 +0.81 10844 二阶 -0.366 -1.36 增率(%) 15063 13398 单缸 四阶 三阶 表6 油田气压缩机单缸及轴系临界转速（刚支时） 7. 轴承油膜阻尼的影响