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机械转子的工作原理及分类

网站编辑: │ 发表时间:2019-07-29 08:51:22 

转子指由轴承支撑的旋转体。光盘等自身没有旋转轴的物体,当它采用刚性连接或附加轴时,可视为一个转子。
根据ISO标准,由轴承支撑的旋转体称为转子。转子多为动力机械和工作机械中的主要旋转部件。
电机或某些旋转式机器(如涡轮机)的旋转部分。电机的转子一般由绕有 线圈的铁芯、滑环、风叶等组成。
电动机、发电机、燃气轮机和透平压缩机等动力机械或工作机械中高速旋转的主要部件。

主转子在高速下旋转,其速度接近临界转速时转轴产生挠度变形。甚至由于共振引起机械破坏。转子的横向振动的固有频率是多阶的,故其相应的临界转速也是多阶的。当转子的工作转速低于一阶临界转速时称为刚性转子,而转子的工作转速高于一阶临界转速时称为柔性转子。
任何类型的转子的工作转速都不得接近临界转速。转子的临界转速的大小取决于其制造材料、结构形式、几何尺寸、支承特点等因素。

转子的工作原理
例如,感应电动机中由转轴铁芯和嵌在铁芯上的闭合导体构成的转子,在定子绕组产生的旋转磁场的驱动下产生高速回转运动。转子两端采用滚动轴承并安装固定在电动机外壳的端盖中。
因为无论哪种型的转子、当其运转时都会产生离心惯性力,并影响转子的强度和机械效率。所以对转子都适当地加以平衡,重新分布其各部分的质量,以便减小在转动过程中产生的离心惯性力。
当转子的不平衡质量近似地分布在垂直于旋转轴的同一平面上时,如单个盘形凸轮的平衡,可以通过增加或去除平衡块重量的大小和位置,达到静平衡,即使转子上各个部分的质量之重心与旋转轴重合。
而当转子的不平衡重量位于垂直旋转轴的平行平面时,只有转子转动起来后,才会出现不平衡重量,这种动不平衡的消除,多是通过改变平衡块的重量和位置,消除惯性力和惯性力偶达到动平衡。避免转子在弹性支承上产生振动。
转子的分类
典型的转子有透平机械转子、电机转子、各种泵的转子和透平压缩机的转子等。转子在某些特定的转速下转动时会发生很大的变形并引起共振,引起共振时的转速称为转子的临界转速。
在工程上,工作转速低于第一阶临界转速的转子称为刚性转子,大于第一阶临界转速的转子称为柔性转子。
由于转子作高速旋转运动,所以需要平衡。静平衡主要用于平衡盘形转子的惯性力。刚性转子的动平衡可以通过通用平衡机来平衡惯性力和惯性力偶,消除转子在弹性支承上的振动。
柔性转子的动平衡比较复杂,从原理上区分,有振型平衡法和影响系数法两类。

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