第六章  结论

§6.1  结论

本文对齿轮子联轴器耦合轴系转子动力学及DH型透平压缩机齿轮联轴器转子系统的动力学特性进行了分析和研究。全文共分四个部分：第一部分齿轮联轴器三维接触分析；第二部分建立齿轮联轴器附加力和力矩方程、在稳态下对齿轮联轴器的刚度进行线性化处理，并对齿轮联轴器附加力矩进行了试验测试；第三部分运用转子动力学理论建立齿轮联轴器-轴承-转子系统弯扭耦合振动方程；第四部分对齿轮联轴器耦合轴系转子动力学及DH型透平压缩机齿轮联轴器转子系统的动力学特性进行了分析和研究。

本文的主要结论有：
1.从齿轮联轴器内外齿轮齿面三维接触特点看：其最小接触间隙及位置随着位移的变化而变化，等间隙曲线呈现带状分布，且沿齿高的方向间隙变化的小，而在齿宽的方向上间隙变化的大。

2.齿轮联轴器刚度是参考坐标系下的折合刚度，是齿轮联轴器内外齿的相对位移非线性函数、且随扭矩的增加而增大；齿轮联轴器附加力和力矩在x，y，，ψ，θ存在着一定的耦合效应，在内外齿轮对中性比较好时，其耦合效应不明显，而随着内外齿轮相对位移的增加耦合相应增加。

3．理论和试验证明，考虑磨擦力时对其附加力和力矩有很大的影响，且有明显的迟滞现象；同时磨擦力可牟引起齿轮联轴器轴向力，在没有推力轴承的情况下，当连接的两段轴对中很差，润滑状况不好时，有可能发生较大的轴向窜动，应予以注意。

4.齿轮联轴器联接轴系是静不定问题，其静态平衡位置的确定要与轴承同时考虑。

5.通过数值计算揭示了齿轮联轴器耦合轴系的振动一种弯扭耦合振动。齿轮联轴器内外齿轮的对中性对弯扭耦合振动影响比较大，随不对量的增加系统弯扭耦合越明显，这主要是由于齿轮联轴器内外齿的静态相对位移改变了齿轮联轴器的刚度。

6.工程上计算齿轮轴联轴器系扭转振动固有频率的折合法，其实质是转子间的扭转耦合，与按扭转耦合模型或弯扭耦合模型计算相比，会出现漏根现象，按弯扭耦合理论分析齿轮联轴器轴系的扭转振动，可避免丢失系统固有频率的现象。

7.对某DH型压缩机组的转子轴承系统进行了动力学设计与分析，结果发现：
齿轮联轴器的引入改变了G轴两端轴承的负荷分配，使系统失稳转速发生改变。因此在实际计算中应充分考虑联轴器的耦合效应。

§6.2  展望

本文对齿轮子联轴器耦合轴系转子动力学的研究局限于线性范围，进一步的目标是把研究拓展到非线性邻域。实际齿轮联轴器转子轴承系统，由于齿轮制造和安装误差、多齿接触特点、齿轮啮合刚度的时变性、背隙、齿轮质量不平衡以及轴承没膜力的非线性等，构成一个既有高频激励、又有低频激励和参数激励的复杂的非线性系统，综合考虑这些因素对系统稳定性和振动特性的影响，对于深入了解齿轮联轴器耦合轴系动力学特性的本质，进一步提高转子系统的安全性和可靠性，具有重要的意义，将是我们今后努力的方向。

在实际DH机组中，是联轴器联接多跨轴系和外齿轮多平行轴系组合，因此对此类机组的研究应同时外齿轮和联轴器耦合作用，这对分析指导DH型压缩机转子系统设计、制造、安装和运行以及提高机组可靠性，具有十分重要的工程实际意义。

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