資料1轉(zhuǎn)子軸系臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算

1、YE6254轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)資料一：轉(zhuǎn)子軸系臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算1. 轉(zhuǎn)子軸系參數(shù)：轉(zhuǎn)軸：10×320 mm，3根，10×500 mm，1根（油膜振蕩用），材料為40Cr；轉(zhuǎn)盤：76×25mm，質(zhì)量800g；76×19mm，質(zhì)量600g，材料為40Cr；跨度：10×320 mm轉(zhuǎn)軸為250mm；10×500 mm轉(zhuǎn)軸為430mm；連接方式：柔性和剛性兩種連軸方式，且按照不同的組合；材料參數(shù)：彈性模量為210GPa，密度為7800kg/m3；給定參數(shù)：柔性連接剛度取100N/ m2 ，剛性連接則認(rèn)為軸是連接在一起的。2. 計(jì)算方法：對轉(zhuǎn)子

2、軸系臨界轉(zhuǎn)速的理論計(jì)算采用Riccati傳遞矩陣法，傳遞矩陣法的詳細(xì)介紹見資料二。3. 計(jì)算結(jié)果：按照所選取的轉(zhuǎn)子軸系參數(shù)，采用Riccati傳遞矩陣法，計(jì)算了36種轉(zhuǎn)子軸系組合情形的臨界轉(zhuǎn)速，結(jié)果見下表。表中給出的是轉(zhuǎn)盤在轉(zhuǎn)軸特定位置的臨界轉(zhuǎn)速，即對單軸單盤，轉(zhuǎn)盤在轉(zhuǎn)軸跨長的中間位置；對單軸雙盤，兩轉(zhuǎn)盤分別在轉(zhuǎn)軸跨長的1/3位置。轉(zhuǎn)盤可安裝在轉(zhuǎn)軸的任意位置，其他位置的定性結(jié)論是：對單軸單盤，若轉(zhuǎn)盤不在跨長的中間位置，臨界轉(zhuǎn)速會提高；對單軸雙盤，對稱位置是兩轉(zhuǎn)盤在跨長的1/3處，若兩轉(zhuǎn)盤均向支承點(diǎn)方向做小幅度移動(dòng)，則一階臨界轉(zhuǎn)速會提高，二階臨界轉(zhuǎn)速會降低，若兩轉(zhuǎn)盤均向轉(zhuǎn)軸中間方向做小幅度移動(dòng)，

3、則一階臨界轉(zhuǎn)速會降低，二階臨界轉(zhuǎn)速會提高；柔性連接的各階臨界轉(zhuǎn)速均低于剛性連接，且一階臨界轉(zhuǎn)速變化比較明顯。3.1 單軸單盤：表1：轉(zhuǎn) 軸長320 mm長500 mm轉(zhuǎn)盤位置轉(zhuǎn) 盤質(zhì)量600g質(zhì)量800g質(zhì)量600g質(zhì)量800g臨界轉(zhuǎn)速（rpm）6517572827902472跨長中間臨界轉(zhuǎn)速（rpm）28141/3跨長3.2 單軸雙盤：表2：轉(zhuǎn) 軸長320 mm轉(zhuǎn)盤位置轉(zhuǎn) 盤質(zhì)量600g+600g質(zhì)量600g+800g質(zhì)量800g+800g一階臨界轉(zhuǎn)速（rpm）5436506247621/3跨長二階臨界轉(zhuǎn)速（rpm）213072003918613一階臨界轉(zhuǎn)速（rpm）781372756858

4、1/5跨長二階臨界轉(zhuǎn)速（rpm）194121832717024表3：轉(zhuǎn) 軸長500 mm轉(zhuǎn)盤位置轉(zhuǎn) 盤質(zhì)量600g+600g質(zhì)量600g+800g質(zhì)量800g+800g一階臨界轉(zhuǎn)速（rpm）2345219220671/3跨長二階臨界轉(zhuǎn)速（rpm）934387868181一階臨界轉(zhuǎn)速（rpm）2497距兩側(cè)支承點(diǎn)各1/4跨長二階臨界轉(zhuǎn)速（rpm）7232一階臨界轉(zhuǎn)速（rpm）1894距兩側(cè)支承點(diǎn)各2/5跨長二階臨界轉(zhuǎn)速（rpm）118743.3 雙軸雙盤：表4：轉(zhuǎn) 軸長320 mm +320 mm，柔性連接轉(zhuǎn)盤位置轉(zhuǎn) 盤質(zhì)量600g+600g質(zhì)量600g+800g質(zhì)量800g+800g一階臨界轉(zhuǎn)

5、速（rpm）674165515925各軸跨長中間二階臨界轉(zhuǎn)速（rpm）909582087976表5：轉(zhuǎn) 軸長500 mm +320 mm，柔性連接轉(zhuǎn)盤位置轉(zhuǎn) 盤質(zhì)量600g+600g質(zhì)量600g+800g質(zhì)量800g+800g一階臨界轉(zhuǎn)速（rpm）383538213388各軸跨長中間二階臨界轉(zhuǎn)速（rpm）709062526228表6：轉(zhuǎn) 軸長320 mm +320 mm，剛性連接轉(zhuǎn)盤位置轉(zhuǎn) 盤質(zhì)量600g+600g質(zhì)量600g+800g質(zhì)量800g+800g一階臨界轉(zhuǎn)速（rpm）844376537410各軸跨長中間二階臨界轉(zhuǎn)速（rpm）924089408105表7：轉(zhuǎn) 軸長500 mm +32

6、0 mm，剛性連接轉(zhuǎn)盤位置轉(zhuǎn) 盤質(zhì)量600g+600g質(zhì)量600g+800g質(zhì)量800g+800g一階臨界轉(zhuǎn)速（rpm）394534863485各軸跨長中間二階臨界轉(zhuǎn)速（rpm）8817881577393.4 三軸三盤：表8：轉(zhuǎn) 軸長320 mm +320 mm +320 mm，柔性連接轉(zhuǎn)盤位置轉(zhuǎn) 盤質(zhì)量600g+600g+600g質(zhì)量800g+800g+800g一階臨界轉(zhuǎn)速（rpm）67715951各軸跨長中間二階臨界轉(zhuǎn)速（rpm）83387315三階臨界轉(zhuǎn)速（rpm）100088773表9：轉(zhuǎn) 軸長320 mm +320 mm +320 mm，剛性連接轉(zhuǎn)盤位置轉(zhuǎn) 盤質(zhì)量600g+600g+

7、600g質(zhì)量800g+800g+800g一階臨界轉(zhuǎn)速（rpm）87067640各軸跨長中間二階臨界轉(zhuǎn)速（rpm）88477761三階臨界轉(zhuǎn)速（rpm）1115197723.5雙軸三盤：表10：轉(zhuǎn) 軸長500 mm +320 mm ，柔性連接轉(zhuǎn)盤位置轉(zhuǎn) 盤質(zhì)量600g+600g+600g質(zhì)量800g+800g+800g一階臨界轉(zhuǎn)速（rpm）32772887500mm軸上置2個(gè)轉(zhuǎn)盤，分位于1/3跨長；320mm軸上置1個(gè)轉(zhuǎn)盤，位于跨長中間二階臨界轉(zhuǎn)速（rpm）70356177三階臨界轉(zhuǎn)速（rpm）106009282表11：轉(zhuǎn) 軸長500 mm +320 mm ，剛性連接轉(zhuǎn)盤位置轉(zhuǎn) 盤質(zhì)量600g+

8、600g+600g質(zhì)量800g+800g+800g一階臨界轉(zhuǎn)速（rpm）33652964500mm軸上置2個(gè)轉(zhuǎn)盤，分位于1/3跨長；320mm軸上置1個(gè)轉(zhuǎn)盤，位于跨長中間二階臨界轉(zhuǎn)速（rpm）88157730三階臨界轉(zhuǎn)速（rpm）106009282附：轉(zhuǎn)子軸系臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算圖形1 單軸單盤：盤居中，320mm軸，600g盤，臨界轉(zhuǎn)速約為6517rmp2 單軸單盤：盤居中，320mm軸，800g盤，臨界轉(zhuǎn)速約為5728rmp3 單軸單盤：盤居中，500mm軸，600g盤，臨界轉(zhuǎn)速約為2790rmp4 單軸單盤：盤居中，500mm軸，800g盤，臨界轉(zhuǎn)速約為2472rmp5 單軸單盤：盤位于1/3處

9、，500mm軸，800g盤，臨界轉(zhuǎn)速約為2814rmp6 單軸雙盤：兩盤位于1/3處，320mm軸，600g盤兩個(gè)，臨界轉(zhuǎn)速一階約為5436rmp，二階約為21307rmp7 單軸雙盤：兩盤位于1/3處，320mm軸，600g、800g盤各一個(gè)，臨界轉(zhuǎn)速一階約為5062rmp，二階約為20039rmp8 單軸雙盤：兩盤位于1/3處，320mm軸，800g盤兩個(gè)，臨界轉(zhuǎn)速一階約為4762rmp，二階約為18613rmp9 單軸雙盤：兩盤位于1/5處，320mm軸，600g盤兩個(gè)，臨界轉(zhuǎn)速一階約為7813rmp，二階約為19412rmp 10 單軸雙盤：兩盤位于1/5處，320mm軸，600g、8

10、00g盤各一個(gè)，臨界轉(zhuǎn)速一階約為7275rmp，二階約為18327rmp11 單軸雙盤：兩盤位于1/5處，320mm軸，800g盤兩個(gè)，臨界轉(zhuǎn)速一階約為6858rmp，二階約為17024rmp12 單軸雙盤：兩盤位于1/3處，500mm軸，600g盤兩個(gè)，臨界轉(zhuǎn)速一階約為2345rmp，二階約為9343rmp13 單軸雙盤：兩盤位于1/3處，500mm軸，600g、800g盤各一個(gè)，臨界轉(zhuǎn)速一階約為2192rmp，二階約為8786rmp14 單軸雙盤：兩盤位于1/3處，500mm軸，800g盤兩個(gè)，臨界轉(zhuǎn)速一階約為2067rmp，二階約為8181rmp15 單軸雙盤：兩盤距兩側(cè)支承點(diǎn)各1/4軸

11、跨度長，500mm軸，800g盤兩個(gè)，臨界轉(zhuǎn)速一階約為2491rmp，二階約為7232rmp16 單軸雙盤：兩盤距兩側(cè)支承點(diǎn)各2/5軸跨度長，500mm軸，800g盤兩個(gè)，臨界轉(zhuǎn)速一階約為1894rmp，二階約為11874rmp17 雙軸雙盤：軸間柔性連接，盤位于各軸中間，320mm軸兩根，600g盤兩個(gè)，臨界轉(zhuǎn)速一階約為6741rmp，二階約為9095rmp18 雙軸雙盤：軸間柔性連接，盤位于各軸中間，320mm軸兩根，600g、800g盤各一個(gè)，臨界轉(zhuǎn)速一階約為6551rmp，二階約為8208rmp19 雙軸雙盤：軸間柔性連接，盤位于各軸中間，320mm軸兩根， 800g盤兩個(gè)，臨界轉(zhuǎn)速一

12、階約為5925rmp，二階約為7976rmp20 雙軸雙盤：軸間柔性連接，盤位于各軸中間，500mm軸和320mm軸各一根， 600g盤兩個(gè)，臨界轉(zhuǎn)速一階約為3835rmp，二階約為7090rmp21 雙軸雙盤：軸間柔性連接，盤位于各軸中間，500mm軸和320mm軸各一根，600g、800g盤各一個(gè)，臨界轉(zhuǎn)速一階約為3821rmp，二階約為6252rmp22 雙軸雙盤：軸間柔性連接，盤位于各軸中間，500mm軸和320mm軸各一個(gè)，800g盤兩個(gè)，臨界轉(zhuǎn)速一階約為3388rmp，二階約為6228rmp23 雙軸雙盤：軸間剛性連接，盤位于各軸中間，320mm軸兩根，600g盤兩個(gè)，臨界轉(zhuǎn)速一階

13、約為8443rmp，二階約為9240rmp24 雙軸雙盤：軸間剛性連接，盤位于各軸中間，320mm軸兩根，600g、800g盤各一個(gè)，臨界轉(zhuǎn)速一階約為7653rmp，二階約為8940rmp25 雙軸雙盤：軸間剛性連接，盤位于各軸中間，320mm軸兩根，800g盤兩個(gè)，臨界轉(zhuǎn)速一階約為7410rmp，二階約為8105rmp26 雙軸雙盤：軸間剛性連接，盤位于各軸中間，500mm軸和320mm軸各一個(gè)， 600g盤兩個(gè)，臨界轉(zhuǎn)速一階約為3945rmp，二階約為8817rmp27 雙軸雙盤：軸間剛性連接，盤位于各軸中間，500mm軸和320mm軸各一個(gè)，600g、800g盤各一個(gè)，臨界轉(zhuǎn)速一階約為3

14、486rmp，二階約為8815rmp28 雙軸雙盤：軸間剛性連接，盤位于各軸中間，500mm軸和320mm軸各一個(gè)， 800g盤兩個(gè)，臨界轉(zhuǎn)速一階約為3485rmp，二階約為7739rmp29 三軸三盤：軸間柔性連接，盤位于各軸中間，320mm軸三根，600g盤三個(gè)，臨界轉(zhuǎn)速一階約為6771rmp，二階約為8338rmp，三階約為10008rmp30 三軸三盤：軸間柔性連接，盤位于各軸中間，320mm軸三根，800g盤三個(gè)，臨界轉(zhuǎn)速一階約為5951rmp，二階約為7315rmp，三階約為8773 rmp31 三軸三盤：軸間剛性連接，盤位于各軸中間，320mm軸三根，600g盤三個(gè)，臨界轉(zhuǎn)速一階

15、約為8706rmp，二階約為8847rmp，三階約為11151 rmp32 三軸三盤：軸間剛性連接，盤位于各軸中間，320mm軸三根，800g盤三個(gè)，臨界轉(zhuǎn)速一階約為7640rmp，二階約為7761rmp，三階約為9772 rmp33 雙軸三盤：軸間柔性連接，500mm軸和320mm軸各一個(gè)，500mm軸置2轉(zhuǎn)盤，分位于1/3處，320mm軸置1轉(zhuǎn)盤，位于軸中間，600g盤三個(gè)，臨界轉(zhuǎn)速一階約為3277rmp，二階約為7035rmp，三階約為10600 rmp34 雙軸三盤：軸間柔性連接，500mm軸和320mm軸各一個(gè)，500mm軸置2轉(zhuǎn)盤，分位于1/3處，320mm軸置1轉(zhuǎn)盤，位于軸中間，800g盤三個(gè)，臨界轉(zhuǎn)速一階約為2887rmp，二階約為6177rmp，三階約為92