什么是临界转速
临界转速是指转子在旋转时,其固有频率与旋转频率重合,导致系统发生共振的转速。简单来说,当转子的转速达到某一特定值时,振动会急剧增大,甚至引发设备损坏。
分类:一阶临界转速(对应系统最低的固有频率)、高阶临界转速(对应更高阶的固有频率)
影响因素:转子的质量分布、轴的刚度、支承条件、阻尼等。
临界转速的计算公式
单盘转子模型
假设条件:无阻尼、刚性支承、集中质量(圆盘)位于轴中点
计算公式:
临界角速度(rad/s)

临界转速(rpm)

其中,k为轴的刚度,m为圆盘质量,E为材料弹性模量,I为轴截面的惯性矩,L为轴跨距,d为轴直径。
临界转速的影响因素
理论上讲,转子的临界转速不随外界条件的变化而变化,只受转子质量与刚度的影响。但实际上除了质量和刚度之外,还是有其他影响因素,如支承条件、阻尼等。
上述介绍过程中,假设的是圆盘位于弹性轴的中间。但现实情况可能不是这样。当圆盘不位于弹性轴的中间位置时,会受到回转效应的影响。回转效应中的回转力矩对临界转速有明显的影响:正进动时,提高了临界转速;反进动时,降低了临界转速。
分析时,假设转子的支承系统是刚性,不发生弹性变形,但转子的实际支承不是刚性的,或多或少存在一定的弹性变形,这些存在的弹性变形会导致支承刚度的降低,从而降低转子的临界转速。
利用双跨转子滑动轴承实验台完成临界转速实验
1、系统组成
本实验系统由平台底板、驱动电机、转子系统、安装支架、滑动轴承座、滚 动轴承座、联轴器、油杯、试验台控制系统组成
2、技术指标
高速伺服电机
额定电压:220V;额定功率:400W;最高转速:6000r/min
转子系统
平衡盘数量:4个;平衡盘圆周均分24个M3螺纹孔
试验台控制系统
4.3寸触摸屏人机界面;配有散热单元;触摸屏实时显示转速大小
3、临界转速实验
相关实验步骤:
1.安装相应配套传感器。
2.确认实验台各紧固螺丝无松动,不遗漏。
3.测试传感器信号
4.连接数据采集设备
5.打开实验台控制箱电源,设置控制箱最高转速为6000转,设备于2600转左右过一阶。