双跨柔性转子系统不平衡故障机理研究及实验设计开题报告

1毕业设计（论文）开题报告题目名称双跨柔性转子系统不平衡故障机理研究及实验设计学生姓名***专业机械工程及自动化班级四班一、选题的目的意义不平衡是质量和几何中心线不重合所导致的一种故障状态（质心不在旋转轴上），不平衡带来的后果是增加附加载荷，是设备和零部件损坏的最常见的四大故障之一。不平衡带来的后果是增加附加载荷，是设备和零部件损坏的最常见的故障之一。转子（包括其组合件：叶轮、转轴、联轴器、键座等）不平衡是由于转子部件质量偏心或转子部件出现缺损造成的故障，通常是由于加工误差，装配误差，材料不均匀，以及运行中的腐蚀、磨损、结垢、零部件脱落等原因引起，这些因素有时只有一种，有时有几种同时存在，带来的后果是使有一定质量的转子由于不平衡而引起偏心，具有了偏心质量，旋转时产生离心力，这个变化（大小、方向）的力就会引起机组振动。其表现为振值随运行时间的延长而逐渐增大。突发性不平衡是由于转子上零部件脱落或叶轮流道有异物附着、卡塞造成，机组振值突然显著增大后稳定在一定水平上。动不平衡会产生离心力，离心惯性力通过轴承作用到机械及其基础上，引起振动，产生了噪音，加速轴承磨损，缩短了机械寿命，严重时能造成破坏性事故。据统计，有50%左右的机械振动是由不平衡力引起的。因此，有必要改变旋转机械运动部分的质量，减小不平衡力，即对转子进行平衡。使其达到允许的平衡精度等级，或使因此产生的机械振动幅度降在允许的范围内。二、国内外研究综述国外：最早的平衡技术是静平衡,由于静平衡精度低等一些原因,才逐渐发展到单个平面的动平衡,随着机器功率的增大,单个平面的平衡已不能很好地解决新机器的振动问题,从而又发展到两个平面的动平衡,这种平衡方法也就是我国解放初期,由极少数人所掌握的那种平衡理论和方法,并且主要是在低速平衡台上进行转子平衡。在测试手段上,早先只是测量轴承振动,在20世纪20年代发明了测量振动相的技术,这给转子平衡技术的发展起了很大的推动作用,所以在30年代中期,测相找转子平衡理论和方法已经相当完善,40年代和50代在一些工业发达的国家中,这种平衡方法已经得到了普遍的采用,特别是动平衡机在机械制造部门得到大量采用。国外七十年代，硬支承平衡机的出现可以认为是平衡机发展史上的一次飞跃。它采用静态下的平衡尺寸设定，除了传统软支撑平衡机需平凡的动态调整的不便，形成了永久定标的平衡机。世界上一些工业发达国家，如德国、日本、英国美国和俄罗斯等，对动平衡技术的应用，生产和研究都十分重视，在技术创新等方面均处于领先地位，并出现了一些新型的多功能智能化平衡机，早已在现代化的机械加工设备中获得了成功的应用。国内：在我国,测相找平衡技术解放以后首先应用于动平衡机上,到1955年在电力部门开始使用,1957年以后,这种平衡方法陆续在全国各中试所和电厂及有关部门推广和普及，测相找平衡在振动测量手段上是前进了一大步,而且由此建立起来的转子平衡概念较前完善了,所以当时认为这是一种完善的平衡方法,但是这种平衡方法的理论基础,仍然是和最早的二个平面平衡方法的理论一样,即假设转子是刚性的。随着机组容量不断地增大,特别是氢冷发电机制造成功,发电机单机容量大幅度地增长,由此使转子长径比大大地增加,其刚性愈来愈小,这样原来那种平衡理论和方法就不能有效地解决这些大容量发电机转子的平衡问题,为此从50年代以来,一些工业发达的国家，对柔性转子2平衡理论进行了大量的模型试验和研究,在60年代初取得了一些进展，研究成果开始在工业转子上应用,并得到了较为满意的效果,到60年代中和末,柔性转子平衡理论和方法又有了新的进展,并较普遍地在工业转子上采用,改进了转子原来的平衡工艺,转子平衡质量得到了提高,这不仅表现在工作转速下轴承动态反作用力有了更进一步的降低,而且转子挠曲有了显著降低。这一点对于大容量机组的平稳运转是十分重要的。目前我国已运行和将要投入运行的大容量机组的台数不断增加,1972年哈电制造的200MW发电机转子,制造厂第一次采用了柔性转子平衡理论—按振型对该转子进行平衡,获得了效果,转子平衡质量较前有了改进。在这以前,国内各制造厂对各种容量电机转子的平衡,都是采用刚性转子平衡概念进行处理,电力部门也是如此,所以在电厂进行转子平衡时,出现了下列一些问题。动平衡技术自上世纪八十年代以来，我国才开始对动平衡技术进行了较深入、系统的研究工作。在设计理论方面和应用实践方面，均取得了较大的成就，并获得了许多的研究成果。随着我国科学技术的进步和发展，我国已从世界上许多工业发达国家引进了大量先进的动平衡设备和技术，经过我国机械合集人员的不断积极吸收和消化，与时俱进、开拓创新地努力奋进，使得我国的动平衡技术有了迅速发展。三、毕业设计（论文）所用的方法通过网上查阅相关论文期刊，图书馆查阅期刊和杂志的途径，来完成课题研究。根据柔性转子不平衡机理研究和动平衡技术的发展应用，准备从以下几个方面着手：1、转子不平衡机理的研究；2、转子动平衡的研究；3、单自由度系统不平衡质量引起的强迫振动响应特性；4、双跨柔性转子系统建模；5、双跨柔性转子系统不平衡响应特性分析；6、亲自设计并操作双跨柔性转子不平衡实验。四、主要参考文献与资料获得情况1、韩捷，张瑞林等.旋转机械故障机理与诊断技术.北京：机械工程出版社，19972、施维新，“大容量发电机转子的平衡国内外转子平衡技术的发展概况”，《热力发电》1976年06期3、范雷雷，《转子系统不平衡响应传递规律研究》，东南大学硕士学位论文，2005年3月4、侯永强，《旋转机械转子系统故障诊断方法的应用研究》，大连理工大学硕士学位论文，2006年6月5、汪慰军，吴昭同，陈进，《转子-轴承系统不平衡响应的非线性动力学特性分析》，上海交通大学学报35卷第5期3五、指导教师审批意见指导教师签名年月日