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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A198

附录B203

索引206