如圖，主軸，請教

核動力三輪車

2266998 發表于 2015-10-20 10:59
旋回的主軸，你這個不算大的，比你這個大的還不少，
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說核心，這個東西就是核心，國內玩不好主要是這個， ...

; P5 [1 v. d) H+ n- Q謝謝998大俠關于錐套的指點哈。想請教大俠一些疑惑。寫完后發現又多又亂，所以在每個問題前都加了“Q”。
最近在計算一根轉子的動力學，軸系是全新設計的。空心軸跨距6米多，軸重70多噸，最高工作轉速1500rpm。最開始設計的軸頸直徑330。考慮到載荷較大，我選擇了圓瓦軸承。但計算結果顯示，軸系的穩定性和不平衡響應都不過去，（按照API標準評價）。油膜壓力分布也很陡峭。最高壓力超過了30MPa。
* e' Q1 o( R9 V& ?后來我對比了其他機組的軸系設計，發現設計轉子的老師傅沒有按照流體力學的相似準則進行軸頸尺寸的模化。在對比了不同尺寸的圓瓦和橢圓瓦軸承后，我按照滑動軸承的流體力學相似準則，將軸頸尺寸放到了500。仍然采用圓瓦軸承。
在這個過程中，老師傅一直在質疑這樣設計的合理性。按照他的想法，模化就是幾何相似（顯然是錯誤的），載荷可比擬（他看的是平均比壓）。
為了說服他，我費了老大的勁給他解釋。他說直徑300的方案不能建立完全油膜潤滑，他在水泥車上用過低速的滑動軸承，沒有出現軸承損壞和軸系穩定性的問題。我給他解釋說，建立油膜的最低線速度是0.4m/s（讀國產200MW機組資料時看到的實驗數據），油膜是能建立起來的。
他說低速軸系不存在穩定性的問題（關鍵是這轉速也不低了）。這點難到了我，我只看到有論文計算過軸系失穩后的非線性發展歷程。論文里指出軸系失穩后，由于大的位移擾動，會進入非線性區，但仍然存在一個很大的極限環，在線性區和極限環之間有一個很大的范圍，在這個范圍內振幅增大（顯然超過了停機值），但轉子任然可以繼續運行。也就是說不存在失穩導致的轉子飛車，而是由于增幅過大導致動靜剮蹭，由干摩擦引起飛車。我老老實實給他說了，我不解釋還好，一解釋他就認為轉子的確可以用，只是計算手段不夠罷了！而我認為即便只看振幅，轉子也不能再用了。
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# m5 `! q& ]  n4 {) rQ1：這里有個問題：如果一根轉子轉速足夠低，是否真的不用在乎他的穩定性？我沒怎么接觸低速，特別是低速重載配滑動軸承的設備，今天看到這個旋回機才想起請教你這件事。

這次計算讓我想起了另外一件事：年初計算一根19MW發電機轉子。軸系采用圓瓦軸承。當時計算出來的失穩轉速也過不了。失穩轉速2700，而運行轉速3000，而那套發電機組的確出現了振動較大的問題。后來問了下電機廠家，磨蹭了好幾個星期，他們才說他們5萬一下的機組振動的確不太好。往往是臨界轉速和振幅能算得準，但失穩轉速就是算不準（應該是前面論文里闡述的那種情況吧？）。我問他為什么很多電機采用圓瓦，他也沒說透。

Q2：這里就有一個問題：相似的軸系普遍采用橢圓瓦，為什么很多電機都采用圓瓦，是習慣的問題還是別有考慮？畢竟只要改換軸承形式，就可以使得穩定性滿足API標準要求。200MW機組當年就出過軸系失穩的問題，后來也是通過將6瓦三油葉改成了橢圓瓦解決的。
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QQ3：海南電廠三號機出現過飛車事故，EPRI曾經進行過事故分析，有資料指出最終導致飛車的因素就是巨大的不平衡量導致動靜剮蹭，進而誘發的飛車，軸承是一直管用的（當然，振幅必然增大）。那么，在API標準中軸系穩定性要求的最小對數衰減率大于0.1，是否該理解為：標準的目的是保證軸系在目前的計算手段可以預測的線性區內運行，而不是真的擔心軸系一失穩就飛車。

Q4:有標準里推薦了停機值，我想請教一下：設定停機值的參考依據是什么？避免動靜剮蹭，避免振動能量過大損壞轉子-軸承？還是其他因素?

因為好多問題自己都沒想清楚，所以寫得有點亂。謝謝998大俠指點！
7 Z( [; W' t# S! M) M! ?

補充內容 (2015-10-22 14:36):
998大俠，不好意思哈，我話沒說清楚。我是第一次接觸轉速這么低的軸。由于第一次計算時發現穩定性和不平衡響應過不了關，才引出了后面的事。那個老師傅堅持認為低速重載的軸系穩定性不是問題，我不認同。

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看著就眼熟，果然是破碎機上的軸，見過比這個還大的，襯板要高錳鋼，經過水韌處理，

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