论文部分内容阅读
离心机的支承轴是离心机转子唯一的接触式支承，它与轴承组成的摩擦副也是离心机唯一的摩擦副。研究支承轴的摩擦及其对转子系统振动的影响对于提高离心机转子系统的稳定性和寿命都具有重要的意义。
提出了一种测量支承轴相对于轴承振动的方法，利用设计的测量装置首次在实验中测到支承轴与轴承之间存在相对运动。对测量数据的分析表明：支承轴不仅自身存在同步正进动，其同步进动中心还存在一定幅值的不规则进动。
利用铁谱分析的方法研究了支承轴表面的磨损机理和磨损过程。磨损初期，支承轴表面的磨损机理有两种：疲劳磨损和切削磨损，其中疲劳磨损是支承轴磨损的主要形式。在支承轴工作初期的1000～3000小时内，支承轴表面的氧化层完全脱落；在3000～5000小时内，支承轴结束磨合期。同时，对支承轴表面的应力计算表明：在接触区，支承轴材料发生塑性变形，这将会造成支承轴表面被划伤；在非接触区，支承轴表面存在高频的交变应力，这将使支承轴表面存在缺陷的部位产生疲劳脱落。通过扫描电镜，可以在磨损后的支承轴表面观察到上述两种现象。
改进了传统的离心机力学模型，增加了支承轴的自由度，引入了支承轴与轴承之间的摩擦力和油膜刚度两个参数。数值计算表明：改进后的模型能够较好地模拟离心机转子受到上述两个参数影响后在非稳态过程中出现的低频进动；增加支承轴与轴承之间的摩擦力和油膜刚度可以降低离心机低频进动幅值，有助于提高离心机的抗干扰能力。