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第1章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2转子-轴承系统非线性动力学研究现状及发展趋势 2

1.2.1不对中转子系统动力学问题 2

1.2.2齿轮传动转子系统动力学问题 3

1.2.3非线性轴承力作用下转子系统的动力学行为 5

1.2.4非线性动力学问题的求解方法 6

1.2.5转子-轴承系统非线性动力学研究发展趋势 7

1.3本书主要内容 9

参考文献 9

第2章 非线性转子系统动力学理论及分析方法 14

2.1引言 14

2.2 Lagrange方程 14

2.2.1约束及约束的分类 14

2.2.2广义坐标 17

2.2.3 Lagrange方程 17

2.3近似方法 21

2.3.1摄动法 21

2.3.2多尺度法 23

2.4数值计算方法 25

2.4.1 Runge-Kutta方法 25

2.4.2精细积分法 27

2.5转子系统的非线性振动特性 29

2.5.1时域和频域响应 29

2.5.2轴心轨迹 32

2.5.3 Poincare映射 32

2.5.4 Lyapunov指数 34

2.5.5 混沌与分形 35

2.6小结 36

参考文献 36

第3章 滑动轴承的非线性油膜力及其线性化动态特性 39

3.1引言 39

3.2动载滑动轴承油膜力模型 39

3.2.1无限长轴承 41

3.2.2无限短轴承 41

3.2.3有限长轴承 42

3.2.4滑动轴承的线性化动态特性 49

3.3滑动轴承非线性油膜力的数据库方法 52

3.4不同油膜力模型对Jeffcott转子系统振动特性的影响 58

3.4.1不同油膜力模型下的轴承力 58

3.4.2不同油膜力模型下Jeffcott转子的响应 59

3.5小结 63

参考文献 63

第4章 转子不对中故障的分类、机理和特征及其试验分析 66

4.1引言 66

4.2转子不对中形式的分类、故障机理和振动特征 66

4.2.1平行不对中故障机理 67

4.2.2交角不对中故障机理 68

4.2.3转子不对中故障的振动特征 70

4.3不对中故障的试验分析 71

4.3.1试验系统 71

4.3.2试验结果 72

4.4小结 75

参考文献 75

第5章 具有平行不对中约束的柔性多转子系统非线性动力学 77

5.1引言 77

5.2平行不对中转子-轴承系统动力学模型 77

5.2.1运动方程 77

5.2.2非线性动力学特性 82

5.3参数变化对转子系统动力学特性的影响 90

5.3.1不对中量对动力学特性的影响 90

5.3.2转轴刚度不对称度对动力学特性的影响 92

5.3.3质量偏心对转子系统动力学特性的影响 94

5.4小结 96

参考文献 97

第6章 具有交角不对中约束的柔性多转子系统非线性动力学 100

6.1引言 100

6.2交角不对中转子-轴承系统动力学模型 101

6.2.1运动方程 101

6.2.2无量纲运动方程 103

6.2.3非线性动力学特性 104

6.3参数变化对交角不对中转子系统动力学特性的影响 109

6.3.1不对中量对转子系统动力学特性的影响 109

6.3.2转轴刚度对转子系统动力学特性的影响 111

6.3.3质量偏心对转子系统动力学特性的影响 113

6.4小结 115

参考文献 115

第7章 齿轮联轴器耦合转子-轴承系统非线性动力学模型 118

7.1引言 118

7.2渐开线直齿内齿轮副传动的运动学分析 119

7.3齿轮联轴器耦合的转子-轴承系统动力学模型 121

7.3.1圆盘的运动及其动能 122

7.3.2弹性势能 124

7.3.3耗散函数 126

7.3.4运动方程 127

7.3.5 弯扭耦合振动 131

7.3.6齿轮联轴器内阻尼引起的自激振动机理 133

7.4小结 135

参考文献 135

第8章 具有齿轮联轴器不对中故障的转子-轴承系统非线性振动特征 138

8.1引言 138

8.2齿轮联轴器的不对中故障 139

8.3齿轮联轴器不对中的振动机理 141

8.4齿轮联轴器不对中故障的转子系统非线性振动特征 143

8.4.1平衡转子系统的稳态响应特征 144

8.4.2内阻尼对稳态响应的影响 147

8.4.3不对中量对稳态响应的影响 149

8.4.4不平衡转子系统的稳态响应特征 151

8.5小结 153

参考文献 154

第9章 平行轴齿轮传动转子系统的弯扭耦合参激振动 155

9.1引言 155

9.2直齿齿轮传动的广义约束关系 156

9.3运动方程 158

9.4近似解 161

9.5坐标变换 162

9.6方程求解 163

9.6.1非共振情况 164

9.6.2共振情况 165

9.6.3加法型参激组合共振 166

9.6.4减法型参激组合共振 168

9.6.5 二次超谐共振 169

9.6.6加减型多重组合共振 170

9.6.7加法型和超谐型多重组合共振 173

9.6.8减法型和超谐型多重组合共振 174

9.7小结 176

参考文献 177

第10章 锥齿轮传动转子系统的非线性动力学特征 179

10.1引言 179

10.2非线性油膜力作用下系统的运动方程 180

10.2.1运动方程 180

10.2.2无量纲化 182

10.3系统的周期解及其稳定性 183

10.3.1周期解 183

10.3.2周期解的稳定性 184

10.4锥齿轮传动系统的非线性动力学分析 185

10.4.1平衡转子系统的Hopf分叉 185

10.4.2不平衡转子系统的动力学特性 187

10.5小结 195

参考文献 196

附录A 198

附录B 203

索引 206