液压电机泵转子支撑方式对转动特性的影响

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1、2013年5月机床与液压Mav2013第41卷第9期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．4lNo．9DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．09．001液压电机泵转子支撑方式对转动特性的影响冀宏，孙天健，王金林，武俊合(兰州理工大学能源与动力工程学院，甘肃兰州730050)摘要：液压电机泵主轴比较细，其支撑方式将会直接影响转子的动特性。针对液压电机叶片泵转子系统进行分析，利用Pro／E质量属性分析功能建立电机泵转子系统模型，用ANSYS建立4种不同支撑方式的一维有限元模型，通过转子

2、动力学分析计算，获得临界转速、频率、挠度变化及对应振型。结果表明：不同的支撑方式对电机泵转子的临界转速、固有频率、挠度和刚度具有明显的影响，支撑点接近质心或多点支撑均能显著提高电机泵转子系统刚度。计算结果为电机泵转子系统的设计提供理论依据。关键词：液压电机泵；电机泵转子；支撑方式；挠度；有限元法中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1001—3881(2013)9—001—5InfluenceofRotorSupportWayonDynamicCharacteristicintheHydraulicMotorPump

3、JIHong，SUNTianjian，WANGJinlin，WUJunhe(CollegeofEnergyandPowerEngineering，LanzhouUniversityofTechnology，LanzhouGansu730050，China)Abstract：Thesupportwayoftheintegratedrotorinhydraulicmotorpumphasadirectinfluenceondynamiccharacteristicsofto—torduetoitsslendershaft．The

4、rotorsystemofhydraulicmotorpumpwasanalyzed．Arotorsystemmodelofhydraulicmotorpumpwasbuiltbythefunctionofmassprope~yanalysisinPro／Eandone—dimensionalfiniteelementmodelsoffourdifferentsupportwaysweresetupbyANSYS．Therotorcriticalspeed，frequencies，deflectionchangeandcor

5、respondingmodeswereobtainedbyanalysisandcalculationofrotordynamics．Theresultsshowthatdifferentsupportwayshaveanobviousinfluenceoncriticalspeed，naturalfre-quencies，deflectionandstiffnessoftherotor．Thestiffnessoftherotorisincreasedmarkedlywhenthesuppo~pointisclosedto

6、therotorcentroidorwithseveralsuppo~points．Thecomputationalresultsprovidetheoreticalguidanceforthedesignoftherotorsystemofhydraulicmotorpump．Keywords：Hydraulicmotorpump；Motorpumprotor；Suppo~way；Deflection；Finiteelementmethod液压电机泵是将电机与液压泵融合一体的新型液1一滑动轴承I压动力单元，具有体积小、结构

7、紧凑、无外泄漏、噪2一出油口压盖声小、效率高等优点。液压电机泵转子是电动机转子3一滑动轴承II叶片泵转子与泵转子的一体复合，电动机功率密度远小于同功率95一转子套离心泵液压泵，因此，前者转子尺寸远大于后者转子，两者106一_电机叶片泵体的复合转子质量分布、长径比均发生很大变化。为保117一电机定子证电机泵的机械效率和平稳运行，其轴承合理布置成8一电机转子泵盖为电机泵结构设计中一个关键共性问题。兰州理工大l一主轴学课题组设计出液压电机泵——内嵌式液压电机叶片ll一滚动轴承泵动力单元，如图1所示，其转子系统由电机转图1液压电机叶

8、片泵子I、主轴2、叶片泵转子3、转子套离心泵4和轴承由于电机泵转子系统材质的不均匀，以及制造、组成，如图2所示。转子套离心泵嵌入到电机转子内加工及装配存在的误差等，电机泵转子系统不可避免部，通过主轴与叶片泵转子集成为一体，组成电机泵地存在着质量偏心，再加上工作中产生的热变形以及转子。．磨损