[发明专利]一种基于逆场力加载的复杂外形转子离心变形补偿方法

权利要求书

1.一种基于逆场力加载的复杂外形转子离心变形补偿方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)在Ansys仿真软件中建立转子高转速工作状态下的理想几何模型；

(2)给转子施加逆力场即向转子加载逆场力；

式中：

r——质点位置距离转子转轴的距离(m)；

θ——质点的张角大小(rad)；

z——质点位置在轴向上的坐标值(m)；

(3)在Ansys仿真软件中进行逆力场条件下的仿真运算；

(4)获取转子在逆力场加载条件下变形后的几何参数；

(5)按照变形后的几何参数设计转子几何结构；

(6)新结构转子处于工作条件时，其几何外形为理想外形，即实现了对转子离心变形的补偿。

2.根据权利要求1所述的基于逆场力加载的复杂外形转子离心变形补偿方法，其特征在于：所述方法的基础是，将转子高速旋转时转子内各质点所受到的离心力F，等效为将转子置于力场中无旋转时，转子内各质点所受到的场力，场力的大小方向与离心力相同，上式中：

r——质点位置距离转子转轴的距离(m)；

θ——质点的张角大小(rad)；

z——质点位置在轴向上的坐标值(m)。

3.根据权利要求1所述的基于逆场力加载的复杂外形转子离心变形补偿方法，其特征在于：步骤(2)所述逆力场的强度Q按照下式计算确定：

Q＝-ω²×r

式中：

r——质点位置距离转子转轴的距离(m)；

θ——质点的张角大小(rad)；

z——质点位置在轴向上的坐标值(m)；

ω——转子工作转速(rad/s)。

4.根据权利要求1或2所述的基于逆场力加载的复杂外形转子离心变形补偿方法，其特征在于：在转子高速旋转时，转子内某一质点i所受到的离心力F_i方向为由转子转轴沿径向指向质点所在位置，离心力F_i的大小按照下式计算确定：

F_i＝m_i×ω²×r_i

式中：

m_i——质点i的质量(kg)；

ω——转子工作转速(rad/s)；

r_i——质点i位置距离转子转轴的距离(m)。

5.根据权利要求1或3所述的基于逆场力加载的复杂外形转子离心变形补偿方法，其特征在于：转子内某一质点i在所述逆力场内所受到的逆场力F_Ai，其方向为由质点所在位置沿径向指向转子转轴，逆场力F_Ai可按照下式计算确定，式中的“-”号代表逆场力的方向：

F_Ai＝-m_i×ω²×r_i

式中：

r——质点位置距离转子转轴的距离(m)；

θ——质点的张角大小(rad)；

z——质点位置在轴向上的坐标值(m)；

m_i——质点i的质量(kg)；

ω——转子工作转速(rad/s)；

r_i——质点i位置距离转子转轴的距离(m)。