[发明专利]一种滑动轴承转子系统混沌运动转速范围确定方法

权利要求书

1.一种滑动轴承转子系统混沌运动转速范围确定方法，其中，包括如下步骤：

步骤1，建立滑动轴承非线性油膜力模型，计算滑动轴承非线性油膜力；

步骤2，综合非线性油膜力建立滑动轴承转子系统动力模型；

步骤3，建立非线性动力学模型的线性近似动力学模型；

步骤4，对不同转速情况下的非线性转子系统动力学模型与线性转子动力学模型进行数值求解，得到相应动力学响应信号序列，根据响应序列计算不同转速情况下非线性测度值，得到非线性测度曲线；

步骤5，对转子系统非线性测度曲线进行平滑，根据原曲线与平滑曲线计算得到误差曲线，根据误差曲线的波动性质确定混沌运动的转速范围。

2.如权利要求1中所述的一种滑动轴承转子系统混沌运动转速范围确定方法，其中，在步骤1中非线性油膜力的计算方法为：

根据短圆柱瓦轴承理论简化无量纲Reynolds方程：

求解上式得无量纲油膜压力为:

式中：R表示轴颈半径；D表示轴颈直径；l表示轴承长度；θ表示角度半径；表示润滑油膜无量纲厚度；c表示轴承间隙。

假设润滑油膜作用角度范围为[β,β+π]，将角度β定义为：

基于边界条件：空穴区及轴承两端p＝0，将油膜压力沿着轴承润滑作用角度进行积分，求解出非线性油膜力，再将油膜力沿着x、y方向分解成f_x和f_y：

对上式进行变换得：

3.如权利要求1中所述的一种滑动轴承转子系统混沌运动转速范围确定方法，其中，在步骤2中，松动支撑滑动轴承转子系统动力模型建立如下：

油膜力修正公式如下：

F_x＝sf_x,F_y＝sf_y

式中F_x，F_y表示油膜的水平和垂直分力。

s为修正系数：

式中ω是转轴转速，R为轴承半径，L为轴承长度，c为轴承径向间隙，μ为润滑油粘度。

基础对于松动端支承座的等效刚度与等效阻尼分别表示为：

基于以上定义，结合转子动力学方程得到支承松动故障轴承转子系统动力学方程如下：

其中m₁为两端轴承处的转子等效集中质量；m₂为转子在圆盘处的等效集中质量；m₃为松动端轴承支承座的等效集中质量；k为弹性轴的线性刚度系数；c₁为两端轴承处的等效阻尼；c₂为转子在圆盘处的阻尼；k_b、c_b分别为基础对于松动端支承座的等效刚度与等效阻尼；x₁，y₁分别为右端轴承处轴心在水平和垂直方向相对于平衡位置的振动位移；x₂，y₂分别为转盘中心在水平和垂直方向相对于平衡位置的振动位移；x₃，y₃分别为左端轴承轴心在水平和垂直方向相对于平衡位置的振动位移；左端轴承支座与基础间的松动间隙为δ；y₄为轴承支座垂直方向振动位移；e为转盘质量偏心距；ω为滑动轴承转子系统转子的角速度；和分别为左右两端滑动轴承上非线性油膜力在水平与垂直方向上的分量；ky₄、分别表示弹性力的线性与非线性部分。