某型航空发动机振动值波动故障诊断和排除 被引量：3

1

作者 丁小飞 廖明夫 +1 位作者 韩方军 王俨剀 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期274-279,408,共7页

针对某型航空发动机试车过程中的稳态振动波动问题,开展了时域和频域分析,指出振动波动是由于低压2倍频和高压基频振动拍振所引起。推导了航空发动机拍振引起的振动响应,建立了某型航空发动机双转子动力学模型,并进行了仿真分析。仿真... 针对某型航空发动机试车过程中的稳态振动波动问题,开展了时域和频域分析,指出振动波动是由于低压2倍频和高压基频振动拍振所引起。推导了航空发动机拍振引起的振动响应,建立了某型航空发动机双转子动力学模型,并进行了仿真分析。仿真结果表明,当发动机两个激振力频率相近时,会产生拍振引起振动波动,仿真结果与试验结果相吻合。结合发动机结构和其工作特点,分析了发动机形成低压倍频-高压基频耦合拍振的条件,给出了拍振排除方法,并通过试验验证了方法的正确性。工程上可以通过调整高压和低压转子转差关系,将转速比调整到合理范围内即可消除拍振。 展开更多

关键词 航空发动机 双转子 拍振 振动波动

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重复使用火箭涡轮泵轴承故障特征提取方法优化

2

作者 王得龙 王伟 +1 位作者 金路 王俨剀 《火箭推进》 CAS 北大核心 2024年第1期154-162,共9页

涡轮泵轴承是可重复使用火箭的关键,因此能够有效提取出轴承故障特征频率从而展开故障诊断十分重要。将奇异值分解(SVD)和包络谱解调法相结合,对火箭涡轮泵轴承展开故障特征提取。对轴承内环、外环及滚动体故障数据进行处理和分析,结果... 涡轮泵轴承是可重复使用火箭的关键,因此能够有效提取出轴承故障特征频率从而展开故障诊断十分重要。将奇异值分解(SVD)和包络谱解调法相结合,对火箭涡轮泵轴承展开故障特征提取。对轴承内环、外环及滚动体故障数据进行处理和分析,结果表明,针对信号中含有大量噪声的数据,相比传统的包络谱解调法,改进方法的故障特征提取效果明显提升。通过该方法提取出的3种故障低频特征频率的相对幅值相比于传统包络谱解调均有提升。同时,可以有效降低高频噪声的干扰,尤其在高频区依然可以看到比较明显的特征频率,而传统包络谱解调法的高频区基本被噪声覆盖。通过计算得出信号的信噪比均有60 dB以上的提升。 展开更多

关键词 涡轮泵 滚动轴承 包络谱 奇异值分解 故障特征提取

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双转子发动机转子-机匣碰摩振动特征研究 被引量：12

3

作者 王俨剀 王理 +1 位作者 廖明夫 丁小飞 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第4期614-620,共7页

双转子发动机发生转静碰摩时,会出现高低压转子组合频率(频率和、频率差),但无法区分高、低压转子碰摩。采用简化的动力学模型,讨论双转子发动机转子与机匣碰摩的情况,认为碰摩力往往是一个旋转的力,并对碰摩的三种形式进行了理论分析... 双转子发动机发生转静碰摩时,会出现高低压转子组合频率(频率和、频率差),但无法区分高、低压转子碰摩。采用简化的动力学模型,讨论双转子发动机转子与机匣碰摩的情况,认为碰摩力往往是一个旋转的力,并对碰摩的三种形式进行了理论分析和数值仿真。发现高压转子发生碰摩时,会出现高压转子的整数倍频NΩH及组合频率NΩH±ΩL的频率成分;低压转子碰摩时,则会出现低压转子的整数倍频NΩL及组合频率NΩL±ΩH的频率成分。组合频率成分在转子上反映并不显著,在机匣的振动响应中则会很突出。开展了双转子碰摩实验研究,实验结果和发动机实测结果均验证了上述结果的正确性。 展开更多

关键词 双转子发动机 转子-机匣 转子碰摩 振动特征 组合频率 低压转子 频率成分 高压转子

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航空发动机健康等级综合评价方法 被引量：36

4

作者 王俨剀 廖明夫 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期939-945,共7页

研究意义在于将发动机的健康状态量化,进一步提高发动机健康状态评估的可操作性.决定发动机健康状态等级的因素众多,如故障发生的概率、故障的程度以及故障可能造成的损失风险等,且这些因素的影响作用均具有随机性和模糊性.将模糊综合... 研究意义在于将发动机的健康状态量化,进一步提高发动机健康状态评估的可操作性.决定发动机健康状态等级的因素众多,如故障发生的概率、故障的程度以及故障可能造成的损失风险等,且这些因素的影响作用均具有随机性和模糊性.将模糊综合评价方法应用于发动机健康状态等级的评估,将健康状态划分为5个等级,得到每个健康状态等级的隶属度函数,最后基于最大隶属度原则和最大危险性原则确定发动机的健康状态等级.通过对两组发动机故障模拟实验器振动数据的等级评价结果对比,验证了提出方法的有效性和合理性. 展开更多

关键词 航空、航天推进系统 健康等级 模糊综合评价 最大隶属原则 最大危险性原则

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发动机振动趋势预测模型研究 被引量：6

5

作者 王俨剀 马进锐 +1 位作者 廖明夫 程勇 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期516-523,593,共8页

以航空发动机健康管理为切入点,研究了发动机整机振动响应预测方法。首先,通过讨论基于模型的振动预测思路,明确了趋势项、随机波动项和噪声干扰项的影响与物理意义;其次,建立了趋势项的周期摆动模型、线性发展模型和振幅突变模型,用于... 以航空发动机健康管理为切入点,研究了发动机整机振动响应预测方法。首先,通过讨论基于模型的振动预测思路,明确了趋势项、随机波动项和噪声干扰项的影响与物理意义;其次,建立了趋势项的周期摆动模型、线性发展模型和振幅突变模型,用于描述典型故障振动,研究了模型的选择方法,讨论了模型的检验准则,实现了模型的参数估计算法;最后,以3组发动机实测趋势数据作为实例,验证了基于模型的振动趋势预测方法的正确性和工程实用性。 展开更多

关键词 航空发动机 整机振动 趋势预测模型 检验准则

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基于傅立叶描述子自动识别轴心轨迹 被引量：6

6

作者 王俨剀 廖明夫 吴斌 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2008年第6期799-803,共5页

提出了一种基于傅立叶描述子的轴心轨迹表示方法,证明了该方法描述轴心轨迹的尺寸、平移和旋转变换的不变性。得到了旋转机械典型故障模式轴心轨迹的傅立叶描述子,并分析不同故障模式的傅立叶描述子之间的区别及其致因。研究表明本文提... 提出了一种基于傅立叶描述子的轴心轨迹表示方法,证明了该方法描述轴心轨迹的尺寸、平移和旋转变换的不变性。得到了旋转机械典型故障模式轴心轨迹的傅立叶描述子,并分析不同故障模式的傅立叶描述子之间的区别及其致因。研究表明本文提出的傅立叶描述子对轴心轨迹具有良好的表征能力,具有算法简单,与测振传感器的种类、测试条件无关的特点。该方法的表述和故障机理相关,具有很强的物理背景。实测数据表明,该方法和智能分类算法结合使用对轴心轨迹形状具有较高的自动识别精度。 展开更多

关键词 旋转机械 轴心轨迹 傅立叶描述子 自动识别

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旋转机械机组群状态监测与故障诊断系统关键技术研究 被引量：6

7

作者 王俨剀 廖明夫 范天宇 《机械设计与制造》 北大核心 2005年第10期113-115,共3页

研制开发了一套针对旋转机械机组群的状态监测与故障诊断系统,充分考虑了实际应用中环境的复杂性,采用的针对性措施保证了系统较高的适用性。所开发的系统进行了实验室验证。实验结果表明,系统达到了机组群状态监测与故障诊断的要求。

关键词 机组群 状态监测 故障诊断 监测分站 分析总站

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基于小波分析的制冷压缩机气阀故障诊断方法的研究 被引量：4

8

作者 王俨剀 廖明夫 赵铁 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期1046-1048,共3页

基于小波多尺度分解、重构的方法,对制冷压缩机气阀故障进行了诊断。把从压缩机缸盖上测得的振动信号经小波变换后,分解成高频和低频两个频带,阀片的自振频率成分出现在低频带。由于受工频及其谐波成分的影响,气阀的自振频率成分很微弱... 基于小波多尺度分解、重构的方法,对制冷压缩机气阀故障进行了诊断。把从压缩机缸盖上测得的振动信号经小波变换后,分解成高频和低频两个频带,阀片的自振频率成分出现在低频带。由于受工频及其谐波成分的影响,气阀的自振频率成分很微弱,难以辨识,不宜作为气阀故障的特征量。为此构造一个特征量,即高频带平均功率与总平均功率之比,利用此特征量来诊断压缩机气阀故障。大量的实验表明,该方法是有效的。 展开更多

关键词 压缩机 气阀 故障诊断 小波分解

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航空发动机整机测振中的基本问题分析 被引量：22

9

作者 王俨剀 王理 廖明夫 《航空发动机》 2012年第3期49-53,共5页

针对航空发动机整机测振各环节中的关键问题,对传感器位置信号正交变换、特征参数选择、限制值选定等问题进行分析。提出了可实现2支不垂直安装的传感器所测振动信号的正交化转换的算法,并利用转子试验器验证了算法的实用性;提出了发动... 针对航空发动机整机测振各环节中的关键问题,对传感器位置信号正交变换、特征参数选择、限制值选定等问题进行分析。提出了可实现2支不垂直安装的传感器所测振动信号的正交化转换的算法,并利用转子试验器验证了算法的实用性;提出了发动机振动特征参数选择算法,并针对算法工程实用性进行了分析;研究了特征参数限制值的统计方法,采用"概率相等法"进行了实例说明。经分析和验证表明:所提出的算法正确,结果可靠,具有明确的物理意义,能够直接应用于发动机整机振动分析。 展开更多

关键词 整机测振 特征参数选择 限制值选定 航空发动机

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基于试车数据统计的振动限制值确定方法 被引量：6

10

作者 王俨剀 廖明夫 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期617-621,共5页

统计了某型液体火箭发动机涡轮泵27次地面试车振动数据和某型涡扇发动机28次台架试车振动数据,发现一次试车时间序列的振动特征参数随时间的波动反映了随机误差的变化,符合正态分布;不同台份发动机试车振动参数幅值的波动是发动机健康... 统计了某型液体火箭发动机涡轮泵27次地面试车振动数据和某型涡扇发动机28次台架试车振动数据,发现一次试车时间序列的振动特征参数随时间的波动反映了随机误差的变化,符合正态分布;不同台份发动机试车振动参数幅值的波动是发动机健康状态和试验误差共同作用的结果,不遵循正态分布规律,F分布是其分布的重要形式。在此基础上,研究了基于"概率相等法"和"3σ方法"原理的两种发动机振动限制值的确定方法。通过两种方法计算结果的相互验证,以及计算结果和工程实践的对比,说明确定振动限制值方法的正确性和实用性。 展开更多

关键词 振动 试车数据 特征参数 分布 振动限制值+

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基于趋势分析的发动机振动故障识别 被引量：2

11

作者 王俨剀 马进锐 +1 位作者 廖明夫 仝少博 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1108-1114,共7页

总结十种航空发动机整机故障的振动特征发现,单纯从频率角度分析几乎所有故障模式都表现为转子基频,但是不同故障的振动幅值发展趋势却有所不同。基于此提出了基于趋势模型的发动机振动故障识别方法。讨论了发动机整机振动趋势的数学描... 总结十种航空发动机整机故障的振动特征发现,单纯从频率角度分析几乎所有故障模式都表现为转子基频,但是不同故障的振动幅值发展趋势却有所不同。基于此提出了基于趋势模型的发动机振动故障识别方法。讨论了发动机整机振动趋势的数学描述及不同故障模式的趋势发展特征;建立了平稳波动模型、周期摆动模型、线性发展模型和阶跃突起模型分别描述发动机振动正常状态和三种典型故障模式;为了有效识别上述四种模型,提出了模型识别准则并实现了识别算法。最后以四组发动机实测趋势数据作为案例进行验证,结果表明该方法可以有效地区分故障模式,验证了该方法的正确性和工程实用性。 展开更多

关键词 航空发动机 故障诊断 振动 趋势模型 识别函数

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小积液情况下卧式转子的稳定性实验研究 被引量：1

12

作者 王俨剀 王彤 +1 位作者 廖明夫 王鑫 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2105-2118,共14页

盘腔积液现象在舰用燃气轮机工作过程中时有发生,汽化的滑油和水蒸汽凝结形成积液。转子带动腔内的积液旋转,引发振动失稳,严重时会对发动机结构造成致命性破坏。为此,开展燃气轮机压气机盘腔积液的模拟实验研究,以双盘双支承的卧式柔... 盘腔积液现象在舰用燃气轮机工作过程中时有发生,汽化的滑油和水蒸汽凝结形成积液。转子带动腔内的积液旋转,引发振动失稳,严重时会对发动机结构造成致命性破坏。为此,开展燃气轮机压气机盘腔积液的模拟实验研究,以双盘双支承的卧式柔性转子系统作为研究对象,重点关注小积液量的特点,对积液转子的动力学稳定性进行了研究。观测到转子的失稳现象,开展了不同积液体积、不同积液类型(水、植物油和滑油)等因素的影响规律研究,揭示了小积液的卧式转子动力学特征。研究结果表明:(1)对于积液失稳振动,存在失稳边界积液量,当积液量大于该边界值时,失稳将会发生。(2)失稳边界转速及恢复转速均高于临界转速。当转速高于失稳边界转速时,失稳将会发生。转速进一步增加,高于恢复转速时,失稳现象可能消失。(3)失稳时的振动特征为:出现幅值突增,次谐波成分也随之增加;基频和次谐波发生调制,表现出拍振特征。(4)随着积液体积的增加,失稳边界转速先减小后增加。(5)随着积液粘度系数增大,失稳边界转速和边界积液量均增大。 展开更多

关键词 燃机转子系统 失稳振动 小积液量 失稳边界转速 失稳边界积液量

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基于振动分析的鱼雷涡轮机故障诊断技术初探 被引量：2

13

作者 王俨剀 王红红 《鱼雷技术》 2009年第3期34-38,共5页

介绍了鱼雷涡轮机振动分析与故障诊断技术的研究意义,建立了涡轮机的动力学模型,在此基础上讨论了涡轮机可能出现的不平衡、转轴热弯曲、碰摩故障、定向振动、滚动轴承损伤、减速器齿轮安装偏心等6种故障模式,逐一分析了它们的振动特点... 介绍了鱼雷涡轮机振动分析与故障诊断技术的研究意义,建立了涡轮机的动力学模型,在此基础上讨论了涡轮机可能出现的不平衡、转轴热弯曲、碰摩故障、定向振动、滚动轴承损伤、减速器齿轮安装偏心等6种故障模式,逐一分析了它们的振动特点、可能造成的危害以及避免这些故障出现的设计原则,为解决新型鱼雷涡轮机的减振降噪问题提供技术支持。 展开更多

关键词 振动分析 故障诊断 鱼雷涡轮机

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航空发动机盘腔积液的故障识别

14

作者 王俨剀 邵增德 +1 位作者 廖明夫 王鑫 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1371-1378,共8页

针对航空发动机盘腔积液故障难于监测和诊断的问题,将积液问题分为早期积液和严重积液,分别进行振动特征提取。研究了不平衡量和早期积液对转子振动的影响规律,基于幅频特性曲线区域面积分布特点,提出一个早期积液故障识别准则;分析了... 针对航空发动机盘腔积液故障难于监测和诊断的问题,将积液问题分为早期积液和严重积液,分别进行振动特征提取。研究了不平衡量和早期积液对转子振动的影响规律,基于幅频特性曲线区域面积分布特点,提出一个早期积液故障识别准则;分析了严重积液转子失稳振动特征,发现积液转子在发生失稳时会出现振动幅值突增、次谐波分量突增和拍振,基于振动特征提出三个严重积液故障识别准则。结合航空发动机实际工况,提出一套完整的积液故障监测方法和诊断流程,能够实现在转子失稳前发出预警,避免故障升级。通过30组实验数据进行验证,所提出的积液故障识别方法准确率达96%,具备工程应用价值。 展开更多

关键词 航空发动机 盘腔积液 振动特征 监测方法 识别准则 诊断流程

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液体火箭发动机健康诊断系统设计与实现(英文)

15

作者 王俨剀 廖明夫 曹慧敏 《新疆大学学报（自然科学版）》 CAS 2006年第2期224-228,共5页

设计和实现了液体火箭发动机健康诊断系统,基于两种现役液体火箭发动机3种类型的20余次地面热试车数据,提取了200个特征参数,初步确定了针对不同健康状态的权重向量,建立了基于案例和基于规则的综合诊断,生成健康诊断报告.系统现已投入... 设计和实现了液体火箭发动机健康诊断系统,基于两种现役液体火箭发动机3种类型的20余次地面热试车数据,提取了200个特征参数,初步确定了针对不同健康状态的权重向量,建立了基于案例和基于规则的综合诊断,生成健康诊断报告.系统现已投入某型液体火箭发动机的科研与生产,为火箭发动机的校准试车后不分解交付提供依据. 展开更多

关键词 健康诊断系统 系统设计 软件实现

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液体火箭发动机涡轮泵转速处理方法研究

16

作者 王俨剀 廖明夫 《宇航计测技术》 CSCD 2005年第4期33-35,48,共4页

转速是液体火箭发动机试车的重要特征参数,通过讨论发动机即时转速的时域计数法、频谱最大法、相位残差等三种方法的优缺点以及误差分析,提出了将三种方法有机结合起来的综合算法,并将该方法应用到两种液体火箭发动机涡轮泵转速的处理... 转速是液体火箭发动机试车的重要特征参数,通过讨论发动机即时转速的时域计数法、频谱最大法、相位残差等三种方法的优缺点以及误差分析,提出了将三种方法有机结合起来的综合算法,并将该方法应用到两种液体火箭发动机涡轮泵转速的处理中。实践证明,综合处理方法继承了各种方法的优点,避免了它们的缺点,具有工程实用价值。 展开更多

关键词 转速 时域计数法 频谱最大法 相位残差法 综合处理法

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团队竞争教学方法在工科教育中的应用

17

作者 王俨剀 廖明夫 《教育教学论坛》 2017年第43期163-165,共3页

提高自身竞争力是时代赋予当代大学生的历史使命,而团队合作则是工科学生日后的主要工作方式。首先提出了团队竞争教学活动的组织与实施的指导方针,并总结了常用的四种组织结构,即中心型组织结构、树型组织结构、网状组织结构和混合型... 提高自身竞争力是时代赋予当代大学生的历史使命,而团队合作则是工科学生日后的主要工作方式。首先提出了团队竞争教学活动的组织与实施的指导方针,并总结了常用的四种组织结构,即中心型组织结构、树型组织结构、网状组织结构和混合型组织结构。然后建立了团队竞争教学的"复均匀分布模型"考核模型,继而给出了量化考核的公式,并分析了成绩的统计分布特征。最后结合工科三年级学生的团队竞争实例,说明了小组人数和组员特征等因素的影响,所得到的结论能够指导团队竞争教学活动的开展。 展开更多

关键词 团队竞争教学 组织结构 考核模型

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双转子系统的振动 被引量：17

18

作者 廖明夫 于潇 +2 位作者 王四季 王俨剀 吕品 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第4期475-480,共6页

双转子结构广泛应用于现代航空发动机中。为了提高推重比,常将高压转子的后支点设计成轴间轴承(或称中介轴承)形式。常将转子设计成柔性转子,即在工作范围内,转子要越过一阶、二阶甚至三阶临界转速。这就使得发动机转子成为耦合很强的... 双转子结构广泛应用于现代航空发动机中。为了提高推重比,常将高压转子的后支点设计成轴间轴承(或称中介轴承)形式。常将转子设计成柔性转子,即在工作范围内,转子要越过一阶、二阶甚至三阶临界转速。这就使得发动机转子成为耦合很强的双转子系统,传统的单转子理论不能完全描述其振动特性。建立采用中介轴承的双转子模型,考虑支承刚度和阻尼的影响,运用解析方法分析双转子的振动特性,以揭示双转子的振动规律,解释实际运行中出现的现象。 展开更多

关键词 双转子 模型 不平衡 振动 支承刚度 阻尼

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中介轴承对双转子振动的影响 被引量：19

19

作者 廖明夫 刘永泉 +2 位作者 王四季 王俨剀 吕品 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第5期641-646,共6页

在现代航空发动机中,广泛使用双转子加中介轴承的设计方案,以达到减轻发动机重量而提高推重比的目标。这种结构型式使发动机高、低压转子的振动特性具有很强的耦合性,而中介轴承是关键部件,也是薄弱部件。运用解析方法,分析了采用中介... 在现代航空发动机中,广泛使用双转子加中介轴承的设计方案,以达到减轻发动机重量而提高推重比的目标。这种结构型式使发动机高、低压转子的振动特性具有很强的耦合性,而中介轴承是关键部件,也是薄弱部件。运用解析方法,分析了采用中介轴承的双转子系统振动特性,发现中介轴承刚度的各向异性会产生"重力临界"现象,而机动飞行的惯性载荷会加剧转子的"重力响应"。除此之外,转子不平衡会激起组合频率振动成分。 展开更多

关键词 双转子 振动 中介轴承 重力临界 组合频率

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风力发电机组的不对中故障分析 被引量：8

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作者 廖明夫 梁媛媛 +1 位作者 王四季 王俨剀 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2011年第2期173-180,共8页

实际中存在若干因素会导致风力发电机组传动系统不对中。不对中会产生动载荷,引起机组振动,将会严重影响传动系统的可靠性,是造成齿轮和轴承损坏的主要原因之一。笔者剖析了风力发电机组传动系统不对中的原因,分析了齿轮箱高速端和发电... 实际中存在若干因素会导致风力发电机组传动系统不对中。不对中会产生动载荷,引起机组振动,将会严重影响传动系统的可靠性,是造成齿轮和轴承损坏的主要原因之一。笔者剖析了风力发电机组传动系统不对中的原因,分析了齿轮箱高速端和发电机之间不对中所产生的动载荷及其所引起的机组振动,比较了发电机轴承和齿轮箱轴承所承受的载荷。结果表明:不对中产生的动载荷不仅与转速相关,而且还随风速波动而变化,在齿轮箱轴承和发电机轴承上产生较大的动载荷。 展开更多

关键词 风力发电机组 传动系统 不对中 轴承 齿轮箱 动载荷 振动

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