●前言
第1章 緒論 1
1.1 轉子動平衡技術研究現狀 3
1.2 傳統柔性轉子平衡方法的發展過程 4
1.3 傳統柔性轉子平衡方法的優化和改進 4
第2章 轉子平衡技術 7
2.1 轉子平衡的概念和基本理論 7
2.1.1 轉子平衡的分類 7
2.1.2 柔性轉子平衡方法 8
2.2 轉子的動平衡技術 10
2.2.1 轉子產生不平衡的原因及不平衡所引起的振動特點 11
2.2.2 柔性轉子平衡的條件、特點、評價標準、目的和要求 11
2.2.3 轉子自動平衡技術 13
2.3 動平衡工藝 14
2.3.1 轉子質量與許用不平衡量 14
2.3.2 平衡品質等級與工作轉速和許用不平衡度的關繫 14
2.3.3 平衡品質的確定 17
2.3.4 確定轉子是剛性的還是柔(撓)性的方法 18
2.3.5 一般試驗測量設備 19
2.4 小結 19
第3章 單盤轉子的瞬態響應及其瞬態平衡 20
3.1 Jeffcott轉子的瞬態響應 20
3.1.1 瞬態運動方程 20
3.1.2 Newmark積分方法 21
3.1.3 瞬態響應分析 22
3.1.4 轉子瞬態不平衡響應圖的疊加 29
3.2 單盤轉子的瞬態平衡 32
3.2.1 單盤轉子的瞬態運動規律 33
3.2.2 單盤轉子的瞬態平衡理論 33
3.3 平衡算例 34
3.4 復雜柔性轉子瞬態運動方程 39
3.5 轉子瞬態響應的計算和分析 45
3.5.1 求解方法的有效性驗證 45
3.5.2 加速瞬態響應分析 47
3.6 小結 51
第4章 基於升速響應信息的柔性轉子瞬態平衡 53
4.1 轉子的模態不平衡方位角 53
4.2 模態不平衡方位角的識別 55
4.2.1 單盤轉子不平衡方位角的識別 55
4.2.2 多盤轉子不平衡方位角的識別 59
4.3 基於加速響應信息的柔性轉子瞬態平衡 62
4.4 平衡算例 65
4.4.1 平衡方案Ⅰ：前兩階模態依次平衡 65
4.4.2 平衡方案Ⅱ：前兩階模態同時平衡 66
4.5 小結 69
第5章 利用升速響應振幅進行柔性轉子的模態平衡 70
5.1 三圓平衡法簡介 70
5.2 平衡理論 72
5.2.1 測點模態比 72
5.2.2 利用升速響應振幅計算測點模態比 73
5.2.3 試重組的分解 73
5.2.4 基於升速響應振幅的柔性轉子模態平衡 74
5.3 仿真平衡 75
5.4 小結 78
第6章 柔性轉子瞬態平衡的影響因素研究 79
6.1 柔性轉子瞬態平衡的影響因素 79
6.2 轉子的升速率 79
6.3 轉速波動 85
6.3.1 轉速受噪聲干擾 86
6.3.2 指數規律升速 94
6.4 支承非線性 100
6.4.1 支承剛度非線性 100
6.4.2 支承阻尼非線性 102
6.5 小結 103
第7章 柔性轉子瞬態平衡試驗研究 105
7.1 試驗裝置和測量設備 105
7.2 數據處理方法 107
7.2.1 Hilbert變換求取轉子的瞬態動撓度 107
7.2.2 低通數字濾波 108
7.3 瞬態平衡試驗 110
7.3.1 單盤轉子瞬態平衡試驗 110
7.3.2 基於加速響應信息的轉子雙面瞬態平衡試驗 115
7.3.3 利用升速響應振幅進行柔性轉子平衡試驗 117
7.4 小結 121
第8章 渦軸發動機動力渦輪轉子動力特性理論研究 122
8.1 動力渦輪轉子動力特性分析 123
8.1.1 計算模型 123
8.1.2 臨界轉速 126
8.1.3 振型 127
8.1.4 不平衡響應 128
8.2 動力渦輪轉子動力特性影響因素 131
8.2.1 彈支剛度的影響分析 131
8.2.2 主要構件的影響分析 136
8.3 小結 151
第9章 渦軸發動機動力渦輪轉子動力特性試驗研究 153
9.1 試驗及測試設備 153
9.1.1 試驗設備 153
9.1.2 測試設備 153
9.2 動力特性試驗 153
9.2.1 試驗準備 155
9.2.2 試驗步驟 157
9.2.3 試驗結果 158
9.2.4 影響動力渦輪轉子動力特性的其他因素 171
9.3 動力渦輪轉子超速試驗研究 172
9.3.1 支座振動加速度 172
9.3.2 轉子撓度曲線 173
9.3.3 結果分析 175
9.3.4 超速試驗小結 175
9.4 小結 176
第10章細長軸轉子高速動平衡方法研究 177
10.1 傳動軸組件在低速動平衡機上的振動特性 177
10.2 平衡卡箍的設計加工及強度校核 178
10.2.1 平衡卡箍的設計加工 178
10.2.2 平衡卡箍的強度校核 179
10.3 平衡卡箍的考核試驗 180
10.3.1 在模擬軸上的考核試驗 180
10.3.2 動力渦輪模擬實心軸上的考核試驗 184
10.4 平衡卡箍對發動機動力渦輪軸組件和轉子動力特性的影響 187
10.4.1 理論分析 187
10.4.2 試驗驗證 192
10.5 平衡卡箍的設計優化 193
10.6 小結 195
第11章 渦軸發動機動力渦輪轉子高速動平衡試驗技術研究 196
11.1 動力渦輪轉子的結構特點及平衡難點 196
11.2 動力渦輪轉子的高速動平衡技術 197
11.2.1 平衡特點 198
11.2.2 平衡要素的確定原則 198
11.2.3 平衡工藝 199
11.3 動力渦輪轉子的高速動平衡試驗 201
11.3.1 高速動平衡試驗步驟 201
11.3.2 高速動平衡試驗 205
11.3.3 裝實心轉動軸動力渦輪轉子的高速動平衡試驗 216
11.3.4 有關高速動平衡試驗幾個重要問題的分析 218
11.4 扭測基準軸不平衡量的估算方法 220
11.4.1 通過高速動平衡試驗估算測扭基準軸的不平衡量 220
11.4.2 分析與建議 222
11.5 影響動力渦輪轉子平衡狀態的因素研究 223
11.5.1 考核過程 223
11.5.2 試驗結果 225
11.5.3 試驗結果分析 227
11.6 小結 230
第12章 轉子高速動平衡技術在渦軸發動機整機減振中的應用 232
12.1 動力渦輪轉子平衡破壞後的整機振動情況 232
12.1.1 振動和頻譜分析 233
12.1.2 壓氣機轉子前彈支應變 236
12.2 動力渦輪轉子重新高速動平衡試驗 237
12.3 轉子重新高速動平衡後的整機振動情況 240
12.3.1 振動和頻譜分析 240
12.3.2 壓氣機轉子前彈支應變 244
12.4 小結 245
第13章 渦軸發動機動力體高速動平衡試驗研究 246
13.1 高速動平衡及裝配不平衡考核試驗 246
13.1.1 高速動平衡及裝配不平衡考核試驗結果 247
13.1.2 特征轉速下的撓度值對比分析 251
13.1.3 臨界轉速分析 255
13.1.4 高速動平衡及裝配不平衡考核試驗小結 255
13.2 動力體的高速動平衡試驗 256
13.2.1 動力體的結構及其在試驗中的安裝與測試示意圖 256
13.2.2 動力體的動力特性計算 257
13.2.3 動力高速動平衡試驗轉接段設計及後支座 260
13.2.4 動力體的高速動平衡試驗 262
13.3 小結 266
參考文獻 267

本書以高速轉子動平衡為核心內容，從單盤轉子、多盤轉子到實際復雜轉子的高速動平衡，特別是高速柔性轉子瞬態動平衡進行全面論述，其中還包括瞬態動平衡的原理、方法及對相關主要因素的適應性等。高速柔性轉子的動平衡試驗部分包括試驗技術、減振技體平衡技術等。 本書適合航空發動機、旋轉機械、轉子動力學等研究領域的高校教師、研究生、工程技術人員閱讀，也可作為相關專業的研究生教材。