连接部件：理想化连接总结与应用示例

2025-09-30 理论教育版权反馈

【摘要】：连接转子和固定部件或者连接不同旋转部件的结构都是连接部件，比如滚动轴承、滑动轴承、挤压油膜阻尼器、密封、齿轮等。带控制器的主动磁轴承和均分负载轴承也是连接部件。表13-1总结了理想化连接。包含非线性连接理想化的装配同线性案例中是相似的，挤压油膜阻尼器轴承包含在连接设备中。

连接转子和固定部件或者连接不同旋转部件的结构都是连接部件，比如滚动轴承、滑动轴承、挤压油膜阻尼器、密封、齿轮等。

带控制器的主动磁轴承和均分负载轴承也是连接部件。

1.线性模型

连接部件建模的简单方法是使用广义刚度和阻尼矩阵，这种方法对线性连接部件是有效的，系数会随着旋转速度、时间和频率变化。

假设阻尼是粘性的，相应的作用力可以表示成如下方程：

f=（K+K（p））q+（B+B（p））q

或者，当阻尼是滞后的，相互作用力采用以下的复杂形式表述：

f（ω）=（K+K（p））q（ω）+j（B+B（p））q（ω）

在时域里，p是时间或轴承的旋转速度，在频域中，p是频率或轴承的旋转速度。这种模型一般满足初步设计，并且用来描述滚动轴承、滑动轴承或者密封。当系数随着旋转速度改变时，它们在平衡点附近也符合切线刚度和阻尼系数。

为了使这种连接模型与转子和静子的有限元模型耦合，我们要做一个理想化的装配。一方面，用Mean单元把从属节点同一组节点连接起来，从属节点的位移和转角是这组节点的平均位移和平均转角。另一方面，二维傅里叶单元在模型中使用时，用FOU3连接单元连接柱坐标描述的二维模型和三维模型。表13-1总结了理想化连接。

表13-1二维模型和三维模型的理想化连接。