隔振对机械转子-轴承系统振动特性影响

V ol 34No.4

Aug.2014

噪

声与振动控制NOISE AND VIBRATION CONTROL 第34卷第4期2014年8月

文章编号：1006-1355(2014)04-0088-04

隔振对机械转子—轴承系统振动特性影响

钱大帅，王强勇，鲁民月，陈

明

（武汉第二船舶设计研究所，武汉430000）

摘要：基于非线性油膜力模型和有限元方法，仿真分析了旋转设备轴系—弹性隔振系统的振动特性。结果表明，弹性隔振能够有效控制振动向基座的传递，但同时会导致设备轴振比刚性安装时明显增大。为避免在弹性隔振工作状态下轴振超标，在转子—轴承系统设计阶段考虑弹性隔振的影响是极有必要的。

关键词：振动与波；转子—轴承系统；弹性隔振；轴振中图分类号：TB53；O422.6

文献标识码：A

DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-1335.2014.04.019

Effect of Resilient Mounting on Vibration Performance of

Rotor-bearing System in Rotating Machines

QIAN Da-shuai ,WANG Qiang-yong ,LU Min-yue ,CHEN Ming

（Wuhan Second Ship Design and Research Institute,Wuhan 430000,China ）

Abstract :Vibration characteristic of a shafting-resilient isolation system is studied numerically based on the nonlinear oil-film force model and finite element method.The results show that although employing the resilient mounting can reduce the vibration transmission to the foundation,it can cause a notable increase of shaft vibration.Thus,the influence of resilient mounting should be considered in design of shafting to avoid overlarge shafting vibration.Finally,some suggestions for rotor-bearing system design are presented.

Key words :vibration and wave ;rotor-bearing system ;resilient mounting ;shaft vibration

泵、压缩机等旋转机械振动是船舶机械噪声的重要来源。为降低船舶噪声水平，通常从降低设备自身振动和采用弹性隔振两方面对机械振动噪声采取措施。在设备设计阶段，为了控制设备转子—轴承系统振动，设备厂家对旋转机械中转子—轴承系统进行振动设计，依据相关标准对轴系临界转速避开率和轴振进行计算校核，对采用滑动轴承的设备轴系还提出避免油膜涡动的失稳转速要求。在设备隔振设计阶段，考虑设备重量、工作转速等参数进行弹性隔振器的选型和布置计算。

但目前转子—轴承系统的设计和设备弹性隔振设计基本是各自独立进行的。设备厂家进行轴系设计时多半是根据机脚刚性安装状态开展轴系计算分析[1,2]

；而弹性隔振设计一般也不考虑对转子

—轴承系统的振动情况，通常将设备整体作为一个

刚体

收稿日期：2013-08-29

作者简介：钱大帅（1984-），男，安徽砀山人，工程师，研究方

向为减振降噪。

E-mail:hitqiandashuai@https://www.360docs.net/doc/0c9832779.html,

处理[3,4]。由振动理论可知，弹性隔振安装后形成的“转动部件—轴承—轴承座及壳体—隔振器—基座”系统与设备机脚刚性安装时的“转动部件—轴承”系统的振动特性明显不同，设备与外部的连接以及轴系振动均受到影响。

在这种情况下，如果设备出厂时参照实际安装状态进行弹性检测，设计原则与检测标准的不一致可能会造成弹性检测振动超标，导致返工修改设计或动平衡精度要求提高，增加设计生产工作量和成本。如果采用刚性检测合格出厂，上述转子—轴承系统设计与隔振系统设计的不匹配很容易导致实际工作中轴振增加，引起较大不对中、泵叶轮等部件工作不良等故障。因此，需要在旋转设备的设计和应用中考虑弹性隔振可能带来的影响。

目前隔振对设备姿态和轴系对中的影响已经得到了重视和研究，对隔振设计提出了保证安装姿态和静、动态对中的要求，相关研究主要集中在隔振性能和对中振动问题等方面[5,6]。但关于弹性隔振对轴系本身振动和稳定性影响的研究还比较少。转子—轴承系统的振动与其支撑特性和基座振动密切相