转子动力学及轴承分析计算软.ppt

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1、ARMDTM转子动力学及轴承分析计算软件,Victor ObeidRotor Bearing Technology&Software,Inc.Phoenixville,PA 2008-05-01,目录,1.ARMD概述2.ARMD适用对象3.ARMD软件包组成3.1 转子动力学软件包（Rotor Dynamics）3.2 扭转振动分析软件包（TORSION）3.3 液膜轴承和滚动轴承分析软件包（Fluid-Film and Rolling-Element Bearing Analysis）3.4 润滑性能计算软件包（Lubricant Properties Calculation）4.软件安装

2、5.参考用户,1.ARMD概述-软件介绍,ARMD(Advanced Rotating Machinery Dynamics 高级旋转机械动力学)是RBTS 公司开发的新一代软件包，为客户提供高级、完善的转子/轴承分析工具，以更好的评估各种轴承、转子/轴承系统或者机械驱动系统。ARMD 是世界上唯一一款在Windows 环境下集成最高级且最完善的转子动力学、扭转振动和轴承分析程序的应用软件，ARMD 可以帮助您解决最复杂的旋转机械评估问题。,1.ARMD概述-软件界面,1.ARMD概述-软件结构,2.ARMD适用对象,ARMD 软件的主要适用对象为工业企业、研究所、院校。世界上许多旋转机械制造

3、商和用户利用这些模块进行设计、性能预测、失效分析和诊断维修。ARMD 适用于各种旋转机械，例如微型气动涡轮、发电厂站的大型涡轮发电机、蒸汽轮机、燃气轮机、水轮机、压缩机、膨胀机、泵增压器、液力变矩器、风机、喷气发动机、离心分离机械，微型计算机硬盘里的电机和主轴、雷达伺服系统、同步电机的动力传动系统，以及铀浓缩车间的齿轮箱等。,3.ARMD软件包组成,ARMD 软件包含4个软件包：3.1转子动力学软件包（Rotor Dynamics）3.2扭转振动分析软件包（TORSION）3.3液膜轴承和滚动轴承分析软件包（Fluid-Film and Rolling-Element Bearing Anal

4、ysis）3.4润滑性能计算软件包（Lubricant Properties Calculation）,3.1 转子动力学软件包（Rotor Dynamics）,3.1.1转子动力学软件包简述3.1.2转子动力学软件包模块,3.1.1转子动力学软件包简述,ARMD 转子动力学软件包基于有限元方法，可求解阻尼和非阻尼状态下的临界转速、模态、稳定性、不平衡响应和瞬态响应。ROTLAT 软件包包括四个子模块：ROSTAB、ROTORMAP、ROSYNC 和RORESP，它们通过ROTLAT软件包框架集成在一起。框架控制各个子模块，以提供完整的横向振动分析环境。ROTLAT 可以针对以下情况进行建模：

5、包含实心、空心、锥形体以及台阶轴等各类单元的轴；与圆柱形滑动轴承、可倾瓦、滚子轴承配合的情况；考虑重力载荷、陀螺效应、挠性联轴节、套管、弹性支撑以及轴与支撑之间材料阻尼的情况。,3.1.2转子动力学软件包子模块,转子动力学软件包子模块3.1.2.1稳定性分析（ROSTAB和ROTORMAP）3.1.2.2不平衡特性(ROSYNC)3.1.2.3瞬态响应(RORSPE),3.1.2.1稳定性分析模块（ROSTAB和ROTORMAP）,ROTSTAB 是分析转子横向动力特性的程序，适用于对各种旋转机械的分析，包括：稳定性(放大因子和阻尼系数)，有阻尼或无阻尼状态下的固有频率，模态ROTORMAP

6、是ROTSTAB 的改进版，应用ROTORMAP 可以由轴承的支撑刚度和转速得到稳定性和固有频率，其结果可由RBTSGRAF 生成临界转速及稳定性的图谱。,3.1.2.1稳定性分析模块（ROSTAB和ROTORMAP）,稳定性分析模块计算对象：各种结构的轴(实心轴，空心轴，锥形轴，台阶轴)各种类型的轴承转轴材料有阻尼陀螺效应轴承支撑系统联轴器，叶片，套筒,3.1.2.1稳定性分析模块（ROSTAB和ROTORMAP）,稳定性分析模块数据输入：转轴的几何模型轴盘的位置及惯性特性轴承的位置及动力特性轴套的几何形及支撑的动力特性材料属性转子的转速,3.1.2.1稳定性分析模块（ROSTAB和ROTO

7、RMAP）,稳定性分析模块计算结果：固有频率(有阻尼，无阻尼)稳定性参数与阻尼比振动模态转子轨道方向轴承反力轴重，偏差，中心斜度转轴的力矩，剪力和纤维强度图谱临界转速及稳定性图谱,3.1.2.1稳定性分析模块（ROSTAB和ROTORMAP）,3.1.2.2不平衡特性模块(ROSYNC),不平衡特性(ROSYNC)分析模块计算对象：各种结构的轴(实心轴，空心轴，锥形轴，台阶轴)各种类型的轴承转轴材料有阻尼陀螺效应轴承支撑系统联轴器，叶片，套筒沿转轴的任意位置受到任意相位的不平衡力,3.1.2.2不平衡特性模块(ROSYNC),不平衡特性(ROSYNC)分析模块数据输入：转轴的几何模型轴盘的位置

8、及惯性特性轴承的位置及动力特性轴套的几何形及支撑的动力特性材料属性转子的转速不平衡力的大小、相位和位置,3.1.2.2不平衡特性模块(ROSYNC),不平衡特性(ROSYNC)分析模块计算结果：沿转轴所有位置的振幅动力和力矩轴承和机座支撑力，力矩机座振幅,3.1.2.2不平衡特性模块(ROSYNC),3.1.2.3瞬态响应模块(RORSPE),瞬态响应(RORSPE)分析模块计算对象：各种结构的轴(实心轴，空心轴，锥形轴，台阶轴)各种类型的轴承转轴材料有阻尼陀螺效应轴承支撑系统联轴器，叶片，套筒沿转轴的任意位置受到任意相位的不平衡力受各类外部激励和体积力作用,3.1.2.3瞬态响应模块(ROR

9、SPE),瞬态响应(RORSPE)分析模块数据输入：转轴的几何模型轴盘的位置及惯性特性轴承的位置及动力特性轴套的几何形及支撑的动力特性材料属性转子的转速不平衡力的大小、相位和位置附加外载荷，与时间、位置有关的特性,3.1.2.3瞬态响应模块(RORSPE),瞬态响应(RORSPE)分析模块计算结果：沿转轴所有位置的振幅时间关系图动力，力矩，应力轴承和机座支撑力，力矩机座振幅转子轨道,3.2扭转振动分析软件包（TORSION）,3.2.1扭转振动分析软件包简述3.2.2扭转振动分析软件包子模块,3.2.1扭转振动分析软件包简述,Torsiona vibration 软件包基于有限元方法，用于计算

10、阻尼和无阻尼状态下机械传动系统的扭转自振频率、模态、稳定性和瞬态响应。TORSION 共包含三个子模块：TORNAT、TORHRM 和 TORRSP，它们通过TORSION 的软件包框架集成在一起。框架控制各个子模块，以提供完整的扭转振动分析环境。TORSION 兼容ROTLAT 产生的模型，它不仅可以对多轴/多分支系统、耦合刚度、耦合阻尼、轮齿弹性、各种外部激励、同步电机启动扭矩和压缩机扭矩等进行建模，而且同ROTLAT 一样可以对基本模型建模。,3.2.2扭转振动分析软件包子模块,扭转振动分析软件包子模块3.2.2.1固有频率和振型分析（TORNAT）3.2.2.2稳态谐波响应(TORHR

11、M)3.2.2.3瞬态响应(TORRSP),3.2.2.1固有频率和振型分析（TORNAT）,固有频率和振型分析模块计算对象：各种结构的轴单元(实心轴，空心轴，锥形轴，台阶轴)多轴、多分支系统挠性联结，阻尼、惯性弹性支撑，如扭力弹簧，阻尼器轴的材料阻尼齿轮齿弹性,3.2.2.1固有频率和振型分析模块（TORNAT）,固有频率和振型分析模块数据输入：转轴的几何形轴盘的位置和惯性特性联轴器的惯性特性和动力特性齿轮的惯性特性和齿轮齿的弹性特性弹性支撑的位置和动力特性材料属性各分支的转速,3.2.2.1固有频率和振型分析模块（TORNAT）,固有频率和振型分析模块计算结果：固有频率(有阻尼，无阻尼)阻

12、尼比振动的模态,3.2.2.2稳态谐波响应分析模块(TORHRM),稳态谐波响应分析模块计算对象：各种结构的轴单元(实心轴，空心轴，锥形轴，台阶轴)多轴、多分支系统挠性联结，阻尼、惯性弹性支撑，如扭力弹簧，阻尼器轴的材料阻尼齿轮齿弹性,3.2.2.2稳态谐波响应分析模块(TORHRM),稳态谐波响应分析模块数据输入：转轴的几何形轴盘的位置和惯性特性联轴器的惯性特性和动力特性齿轮的惯性特性和齿轮齿的弹性特性弹性支撑的位置和动力特性材料属性，包括阻尼特性动力放大器参数外部激励位置和谐函数各分支的转速,3.2.2.2稳态谐波响应模块(TORHRM),稳态谐波响应分析模块计算结果：振幅(位移，速度，加

13、速度)动转矩动应力动态热耗散,3.2.2.3瞬态响应分析模块(TORRSP),瞬态响应分析模块计算对象：各种结构的轴单元(实心轴，空心轴，锥形轴，台阶轴)多轴、多分支系统挠性联结，阻尼、惯性弹性支撑，如扭力弹簧，阻尼器轴的材料阻尼齿轮齿弹性，包括齿隙各类外部激励同步电起动转矩，压缩机转矩,3.2.2.3瞬态响应分析模块(TORRSP),瞬态响应分析模块数据输入：转轴的几何形轴盘的位置和惯性特性联轴器的惯性特性和动力特性齿轮的惯性特性和齿轮齿的弹性特性弹性支撑的位置和动力特性材料属性，包括疲劳寿命图表外部激励位置和与时间有关的特性各分支的转速,3.2.2.3瞬态响应分析模块(TORRSP),瞬态

14、响应分析模块计算结果：扭振振幅和扭矩时间关系图动应力疲劳寿命,3.2.2.3瞬态响应分析模块(TORRSP),3.3液膜轴承和滚动轴承分析软件包,3.3.1液膜轴承和滚动轴承分析软件包简述3.3.2液膜轴承和滚动轴承分析软件包子模块,3.3.1液膜轴承和滚动轴承分析模块简述,ARMD 软件可以评估液膜轴承和各种辊子轴承。实际上，工业上的任何轴承或轴承系统都可以通过其中一个计算模块进行分析。液膜轴承软件包(JURNBR、HYBCBR、TILTBR 和THRSBR)联合一维分析或者查表方法解决二维的润滑问题，排除近似值。层流、紊流状态下对动压、静压和动静压混合径向滑动以及止推轴承性能进行完整预测，

15、并对产生诸如气穴、不对中、压力边界或压力槽、结构变形、自定义压力或限流器条件（毛细管、孔或者节流阀）下的润滑液进料管路(JURNBR)进行仿真。液膜轴承模块产生的计算结果包括：承载压力/轴颈位置方位角粘滞损失恢复力矩流量要求稳定性（轴承涡动）阻尼系数间隙和压力分布槽内压力和流量热平衡和温升,3.3.2液膜轴承和滚动轴承分析软件包子模块,液膜轴承和滚动轴承软件包子模块3.3.2.1圆柱形液膜轴承模块(JURNBR)3.3.2.2圆锥形液膜轴承模块(HYBCBR)3.3.2.3可倾瓦径向滑动轴承模块(TILTBR)3.3.2.4液膜止推轴承模块(THRSBR)3.3.2.5滚动轴承模块(COBRA

16、),3.3.2.1圆柱形液膜轴承分析模块(JURNBR),圆柱形液膜轴承模块(JURNBR)计算对象：JURNBR 是用于预测不可压缩圆柱形液膜轴承特性的软件包。JURNBR 包含在层流与湍流条件下对全部三种润滑形式(动态，静态和混合态)的分析。可用于分析多种固定几何形的滑动轴承，包括：圆柱形，多沟槽，阶梯型，油盘，瓣片，斜瓣片，锥形，压力堰，以及多环槽。基于结构变形与可变网格技术，JURNBR 可以实际用于对任意类型的滑动轴承分析。JURNBR 适用于：不变和可变网格转子轴承不对中结构变形液膜破裂压力边界和沟槽层流和湍流状态最多40 个环槽，每一个可以任意定义毛细管，孔或节流阀补偿连接除带有

17、补给回路的环槽压力问题不可压缩润滑剂热平衡和温升,3.3.2.1圆柱形液膜轴承分析模块(JURNBR),圆柱形液膜轴承模块(JURNBR)数据输入：轴承的几何形与定位外加载荷方向润滑剂属性压力边界与沟槽条件静压轴承外部补给系统转速偏心比率和角度误差,3.3.2.1圆柱形液膜轴承分析模块(JURNBR),圆柱形液膜轴承模块(JURNBR)计算结果：承载能力方位角粘滞损失正交轴的恢复力矩流量需求阻尼系数间隙与压力分布环槽压力与流量润滑剂温度与热平衡,3.3.2.1圆柱形液膜轴承分析模块(JURNBR),3.3.2.1圆柱形液膜轴承分析模块(JURNBR),3.3.2.2圆锥形液膜轴承分析模块(HY

18、BCBR),HYBCBR 是用于预测不可压缩圆锥形液膜轴承特性的软件包。JURNBR 包含在层流与湍流条件下对全部三种润滑形式的分析。可用于分析多种固定圆锥形的轴承，包括：普通型，多沟槽，阶梯型，油盘，瓣片，斜瓣片，锥形，压力堰，以及多环槽。基于结构变形与可变网格技术，JURNBR 可以实际用于对任意类型的滑动轴承分析。HYBCBR 适用于：不变和可变网格转子轴承不对中结构变形液膜破裂压力边界和沟槽层流和湍流状态最多40 个环槽，每一个可以任意定义毛细管，孔或节流阀补偿连接除带有补给回路的环槽压力问题不可压缩润滑剂热平衡和温升内置润滑剂数据库,3.3.2.2圆锥形液膜轴承分析模块(HYBCBR

19、),圆锥形液膜轴承模块(HYBCBR)数据输入：轴承的几何形与定位外加载荷方向润滑剂属性压力边界与沟槽条件静压轴承外部补给系统转速偏心比率和角度误差,3.3.2.2圆锥形液膜轴承分析模块(HYBCBR),圆锥形液膜轴承模块(HYBCBR)计算结果：承载能力方位角粘滞损失正交轴的恢复力矩流量需求阻尼系数稳定性(轴承涡动)间隙与压力分布环槽压力与流量润滑剂温度与热平衡,3.3.2.2圆锥形液膜轴承分析模块(HYBCBR),3.3.2.2圆锥形液膜轴承分析模块(HYBCBR),3.3.2.3可倾瓦径向滑动轴承分析模块(TILTBR),TILTBR 是用于预测不可压缩圆柱形液膜(可倾瓦形)轴承特性的软

20、件包。TILTBR 可分析动态润滑形式以及在层流与湍流条件下静态和混合态润滑形式。TILTBR 适用于：不变和可变网格液膜破裂压力边界和沟槽层流和湍流状态任意枢轴位置不可压缩润滑剂热平衡和温升内置润滑剂数据库,3.3.2.3可倾瓦径向滑动轴承分析模块(TILTBR),圆锥形液膜轴承模块(HYBCBR)数据输入：轴承的几何形与定位外加载荷方向，大小润滑剂属性压力边界与沟槽条件转速偏心比率轴承预载枢轴位置,3.3.2.3可倾瓦径向滑动轴承分析模块(TILTBR),可倾瓦径向滑动轴承模块(TILTBR)计算结果：承载能力方位角粘滞损失流量需求阻尼系数间隙与压力分布润滑剂温度与热平衡,3.3.2.3可

21、倾瓦径向滑动轴承分析模块(TILTBR),3.3.2.3可倾瓦径向滑动轴承分析模块(TILTBR),3.3.2.4液膜止推轴承分析模块(THRSBR),THRSBR 是用于预测不可压缩液膜止推轴承特性的软件包。THRSBR 可分析动态润滑形式以及在层流与湍流条件下静态和混合态润滑形式。可用于分析多种固定形、可倾瓦形止推轴承，包括：普通型，多沟槽，阶梯型，圆锥形等。THRSBR 适用于：不变和可变网格液膜破裂止推轴承不对中结构变形压力边界和沟槽层流和湍流状态不可压缩润滑剂热平衡和温升内置润滑剂数据库,3.3.2.4液膜止推轴承分析模块(THRSBR),液膜止推轴承模块(THRSBR)数据输入：轴

22、承的几何形与定位润滑剂属性压力边界与沟槽条件转速止推轴承不对中结构变形可倾瓦轴承枢轴位置轴向间隙,3.3.2.4液膜止推轴承分析模块(THRSBR),液膜止推轴承模块(THRSBR)计算结果：承载能力正交轴恢复力矩粘滞损失流量需求阻尼系数间隙与压力分布润滑剂温度与热平衡环槽压力,3.3.2.4液膜止推轴承分析模块(THRSBR),3.3.2.4液膜止推轴承分析模块(THRSBR),3.3.2.5滚动轴承分析模块(COBRA),滚动轴承模块COBRA 可以计算六种不同类型轴承的性能。轴承类型包括：径向滚珠轴承角接触球轴承圆柱滚子轴承角接触滚子轴承圆锥滚子轴承球面滚子轴承COBRA 可用于以下情况

23、：分析轴系上混合安装的轴承(最多可以包含以上所有六类)径向载荷，推力载荷，力矩载荷弹簧预载内部间隙和轴端余隙不对中位置偏差轴向浮动实际或估计几何体混合轴承润滑剂液膜厚度润滑剂效率和B10 寿命润滑剂数据库,3.4润滑性能计算分析模块（VISCOS）,润滑模块VISCOS 可以计算润滑剂随温度变化的物理属性，用户可自己设定或者从嵌入的润滑数据库中选择设定两个不同温度下的润滑剂API 重度和两个不同温度下的粘度。执行程序后，软件会产生诸如绝对粘度、动力粘度、赛氏通用粘度、比重、比热、密度、焓和导热率等温度函数。,4.软件安装,ARMD 的处理器模块需要下面的硬件配置：奔腾处理器最低32 MB 内存

24、90 MB 硬盘空间（完全安装）彩色VGARBTS 公司提供的硬件加密狗(USB 端口)鼠标打印机操作系统要求微软Windows 9X/ME/NT4/2000/XP 操作系统.购买选项ARMD 包含集中模块，客户可以根据自己需要选择模块，以节省成本，也可以以优惠价格购买全部模块。供货范围包括软件CDROM、硬件加密狗、用户手、一年内免费升级和技术支持。,5.参考用户,A-C Compressor USA KOREA AEROSPACE RESEARCH KoreaAfton Pumps,Inc.USA KVAERNER HYMAC INC.CanadaAir Products&Chemical

25、s,Inc.USA Landis Gardner USAALLIED SIGNAL AEROSPACE USA LG Cable Ltd.KoreaAlstom Canada,Inc Canada Lockheed Martin Skunk Works USAAlstom Gas Turbines GmbH Germany Lufkin Industries,Inc.USAAlstom Hydro France Lyondell Chemical Worldwide USAANSAL DO RICERCHE S.R.L.Italy MARAVEN CARDON VenezuelaMitsubi

26、shi Heavy Industries,Ltd.Japan Kawasaki Heavy Industries,Ltd JapanARIEL CORPORATION USA MOBIL OIL CORPORATION USAATEC-WEISS GmbH&Co.KG Germany Morgan Construction Company USABARRON INDUSTRIES,INC.USA MYUNGJIN-TECH KoreaBharat Heavy Electricals Ltd.India HRP Thruster Systems b.v.NetherlandsCenter for

27、 Aviation&Space Taiwan NASA USAYORK INTERNATIONAL USA NAVAL SHIP SYSTEMS USACentena S.P.A USA NISSAN MOTOR CO.LTD.JapanConoco,Inc.USA NORDBERG MILLS AB SwedenCooper Turbocompressor USA NUTTALL GEAR CORPORATION USADanieli Davy Distington,Ltd England O.T.G.ItalyOntario Hydro Canada东方电机厂 中国,5.参考用户,Duke

28、 Engineering&Services USA Orion Corporation USAECOPETROL Colombia Philadelphia Gear Corporation USAElectric Boat Corporation USA Pope Electric Motors plc EnglandENEL S.P.A.Italiy Power Technology,Inc USAFEDERAL MOGUL CO.USA PRATT&WHITNEY CANADA CanadaFFE Minerals USA,Inc.USA PRAXAIR INC.USAFlowserve

29、.,S.A.de C.V.Mexico RELIANCE ELECTRIC USAFORD MOTOR COMPANY USA VOITH HYDRO,INC.USAFULLER COMPANY USA SAE Magnetics(H.K.)Ltd.USAGas Turbine Research Estasb.India Seagate Technology USAGE CANADA Canada SIEMENS POWER CORPORATION USAGLACIER VANDERVELL USA SOLOAR TURBINES USA东南大学 中国 SUNDSTRAND INTERNATI

30、ONAL FranceHickham Industires,Inc.USA Svedala Industries,Inc.USAHispano-Suiza France Waukesha Engine Division USAHitachi Ltd.Japan THE TRANE COMPANY USAHowden Fan Co.USA TLT-BABCOCK,INC.USAIVO INTERNATIONAL LTD.Finland Toshiba International USAHuntsman-JCO USA Toyota Motor Corporation Japan,如有任何需要,请及时和我们联系,我们将竭诚为您服务!地址：北京市朝阳区金海商富中心2号楼 1015 联系人：刘斌 电话：手机：邮箱：,谢谢!,