第七章 帶有非線性聯軸器圓盤軸系實驗
7-1 實驗目的及實驗設計
為了驗證第五、第六章理論分析方法及計算機算得的圓盤軸系穩態響應結果，在實驗室現有條件下，對圖6-1所示的帶有鋼絲繩聯軸器的單圓盤軸系進行振動測試和分析。
7-2 實驗和測試系統
如圖6-l所示，實驗臺安裝在一個4噸重的鋼質平臺上，兩個球面球軸承支座1支承一根直徑為30毫米，長度為1500毫米的等直徑軸3，兩軸承座中間的軸上裝有一個直徑為300毫米，厚度為50毫米的圓盤2，軸的外伸端與調速電動機5之間有鋼絲繩聯軸器4相聯。在圓盤外緣以及在聯軸器從動端（內套）與軸外伸端聯結處的水平和垂直方向各安裝一個非接觸式電渦流振動位移傳感器6。測試系統框圖如圖7-1所示。
8-LQ1600打印機
在實驗前對軸系反復進行動平衡，以防止產生過大的離心力，同時保持一定的不平衡使軸系能產生質量偏心強迫振動。實驗時，給調速控制器設置不同的頻率，使電動機在給定的轉速下運轉，同時記錄圓盤和聯軸器從動端的位移振動信號。
7-3 實驗結果分析
測量數據進行分析處理后，結果如圖7-2～圖7-5所示。圖7-2（a）～（b）和圖7-3（a）～（b）分別給出調速頻率為1。2赫茲時圓盤和聯軸器從動端y方向的振動位移時域曲線，圖7-4、圖7-5分別給出聯軸器從動端、圓盤y方向的振動位移的理論和實驗幅頻曲線圖（實線為理論曲線，圓點線為實驗曲線），總的來看，理論與實驗結果較好地重合。然而，在某些頻率點處，振動位移幅值的理論計算與實驗結果相差值，雖然絕對值差異并不大，但從相對值來講，差異較大，這是由于軸系還受到諸多因素，如軸承座、軸承、電動機等振動的相互影響；當然，測試儀器，數據處理都有可能產生誤差。由圖7-2、7-3還可以看到，理論計算與實驗所得的振動位移時域曲線之間存在著相位差，這是因為采集數據時，時域曲線的相位不能保證與理論計算相位一致造成的，但這不影響兩者的本質特性
7-4 關于實驗的進一步說明
由于經費和時間的限制，基本上采用了現有的裝置和設備。做實驗時。當轉速接近臨界轉速時，振動相當劇烈，在通過臨界轉速的嘗試中，軸與限位保護裝置碰撞，大幅度的振動使軸產生塑性彎曲變形，破壞了軸系的動平衡，使實驗無法進行。實驗室現有的動平衡設備和技術已無法使軸系的質量偏心進一步減小，以使轉速通過臨界轉速，此外，現有的非接觸式電渦流振動位移傳感器量程有限，不能夠用于過臨界轉速時的位移測量。因此，只得換上新軸，對軸系重新反復進行動平衡。在正式實驗時，最高試驗頻率只做到12赫茲。盡管如比，從結果來看，已能說明第五、第六章的理論和計算結果的正確性。
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