车用离心风机转子系统振动特性分析 - ingenta connect.pdfVIP

第 32 卷 第 4 期 农 业 工 程 学 报 Vol.32 No.4 84 2016 年 2 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Feb. 2016 车用离心风机转子系统振动特性分析 ※ 左曙光，刘敬芳，吴旭东 ，王 哲，相龙洋，张 珺 （同济大学新能源汽车工程中心，上海，201804 ） 摘 要：为分析风机转子系统的振动特性，利用扰动力法建立了水润滑轴承刚度阻尼的非线性模型，完成了轴承-转子系 统的动力学建模；基于转子系统的有限元模型，计算了转子系统的临界转速并进行了试验验证；分析了离心风机振动激 励源，之后对转子在质量不平衡激励和轴承不对中激励下的振动特性进行了分析。结果表明，在质量不平衡激励下，转 子系统振动的峰值频率主要位于整数倍频及半倍频处，其中以旋转基频和半倍频的振动为主；在轴承不对中激励下，转 子系统振动的峰值频率主要位于整数倍频处，其中最主要的振动频率为旋转基频，其次为 2 倍频。该文对风机转子系统 振动特性的分析对后续的整车振动与噪声分析，以及整车乘坐舒适性的改进提供了参考。 关键词：振动；模型；有限元法；离心风机；转子系统；质量不平衡；轴承不对中 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.04.012 中图分类号：TB535+ .2 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2016)-04-0084-07 左曙光，刘敬芳，吴旭东，王 哲，相龙洋，张 珺. 车用离心风机转子系统振动特性分析[J]. 农业工程学报，2016， 32(4)：84－90. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.04.012 Zuo Shuguang, Liu Jingfang, Wu Xudong, Wang Zhe, Xiang Longyang, Zhang Jun. Analysis on vibration characteristics of vehicle centrifugal fan rotor system[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2016, 32(4): 84 － 90. (in Chinese with English abstract) doi ： 10.11975/j.issn.1002-6819.2016.04.012 限元方法，但建模时缺乏对轴承特性的考虑，此外并没 0 引 言 有分析转子系统的不同激励源及其分布形式对风机振 作为汽车动力系统的主要旋转部件之一，离心风机 动特性的影响。 产生的振动噪声是汽车的重要振动噪声源之一[1-2] 。为改 本文针对某燃料电池汽车高速离心风机水润滑轴承- 善整车的乘坐舒适性，有必要对离心风机的振动特性进 转子系统，利用扰动力法求解水润滑轴承的刚度阻尼系 行研究。离心风机属于典型的轴承-转子结构，对其振动 数，建立了燃料电池汽车离心风机轴承转子系统的动力 特性的研究多从其转子系统出发，通过分析转子系统的