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研究生： 林明勳
Ming-Hsin Lin
論文名稱： 具阻尼軸承及裂縫之軸振動分析
指導教授： 王有任
Yu-Zane Wang
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 機械工程學系
Department of Mechanical Engineering
畢業學年度： 88
語文別： 中文
論文頁數： 69
中文關鍵詞： 具裂縫轉子系統
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    • 旋轉機械在工業界被廣泛的使用，如渦輪機、發電機、馬達等。由於材料結構本身固有的缺陷或製造過程中所造成的瑕疵，因此系統不可避免都有類似裂縫的缺陷存在，而裂縫對轉子或多或少會產生影響，而會有哪些影響呢?本文透過理論分析模擬含裂縫轉子系統，對其動態行為及振動情形加以分析。
    本文利用傳遞矩陣法將系統分解為若干可撓性軸、剛性圓盤、軸承支撐等組成單元，並分別建立其傳遞矩陣，再連乘組合起來成為整個系統之傳遞矩陣。代入適當邊界條件後，求得系統在各轉速下的自然振頻以及振型。其中裂縫之模擬乃利用Dimarogonas根據破壞力學求得柔度值。而利用彈簧及阻尼模擬軸承支撐。分析結果顯示裂縫位置及深度對各個模態影響均不同。

    摘要…………………………………………………………………….2 目錄…………………………………………………………………….3 圖目錄………………………………………………………………….5 符號說明……………………………………………………………….7 第1章 緒論……………………………………………………………11 1-1 前言………………………………………………………………11 1-2 文獻回顧……………………………………………………12 1-3 研究方向……………………………………………………14 第2章 系統模型建立及理論推導……………………………………16 2-1 軸段之傳遞矩陣……………………………………………17 2-2 剛性圓盤之傳遞矩陣………………………………………28 2-3 具阻尼支撐軸承之傳遞矩陣……………………………………31 2-4 裂縫接點(Cracked joint)之傳遞矩陣………………….32 第3章 傳遞矩陣法分析 3-1 傳遞矩陣分析………………………………………………37 3-2 固有頻率分析………………………………………………38 3-3 振動模態分析………………………………………………39 第4章 數值結果與參數影響分析……………………………………42 4-1 裂縫位置對系統自然頻率的影響…………………………43 4-2 裂縫對系統公轉軌跡圖的影響……………………………44 4-3 裂縫位置之判定……………………………………………45 第5章 結論……………………………………………………………47 圖例……………………………………………………………………49 參考文獻………………………………………………………………65 附錄……………………………………………………………………68

    1. C.A.Papadopoulos and A.D.dimarogonas,1987,“Coupled longitudinal and bending vibration of a rotating shaft with an open crack,”Journal of Sound and Vibration, Vol. 117 , pp.81-93.
    2. Muszynska,1982,“Shaft Crack detection,”Seventh Machinery Dynamics Seinar, Canada.
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    6. Lund, J. W., 1974b,“Modal Response of Flexible Rotor in Fluid-Film Bearings,”ASME Journal of Engineering for Industry, Vol, 96, pp. 525-533.
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    9. Henry and B.E.Okah-Avae, 1976,“Vibration in Cracked Shafts,” Institution of Mechanical Engineers Conference Publication, Vibration in Rotating Machinery, Paper No C162/76.
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    15.劉其旻 "受軸向力及扭力作用之裂軸振動分析"，國立中央大學機械工程研究所碩士論文，中華民國八十五年六月。
    16.蔡朝洋 "傳遞矩陣法應用於軸心失準之轉子系統振動分析"，國立台灣工業技術學院機械工程技術研究所碩士論文，中華民國八十六年七月。

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