考虑结构振动问题时，通常只关心结构的低阶频率，故只研究系统的前5阶频率。本例中斜流泵的电机转速为370r/min，对应的频率及频率倍数为6.1667；12.3334；18.5001；24.667；30.8335、37.0002 Hz。分析得到的转子系统前5阶的固有频率见表2。系统固有频率与激励频率（即电机频率）应远离20%以上。

表2：转轴系统前5阶频率

从表2可知，轴承刚度对频率有一定影响，但对应的振型基本类似，分析时应充分考虑轴承刚度，故以柔性轴承的频率结果做为最终分析结果。1阶频率为0，为结构周向的刚体频率。故结构的第1阶固有频率实质为27.041 Hz，对应的振型如图8 所示。1阶振型为YZ平面的弯曲振动；2阶振型为XY平面的弯曲振动；3阶为系统的局部弯曲振动；5阶周向振动。

A：一阶振型         B：二阶振型            C：五阶振型
图8 转轴系统部分阶次振型

一般来说，对泵轴的研究，只需要考察1、2阶的自振频率和振型即可满足工程设计的需要，由分析可知，激励的频率（6.1667 Hz）远远小于转轴系统的基频27.041Hz。故该泵的发生共振的可能性非常小，符合设计要求。

影响泵轴的固有频率及对应的振型的因素很多，如：轴的结构、长度、直径等参数影响；轴承支撑的跨距、外伸端情况、轴承的弹性、阻尼大小；离心力、扭矩、轴向力等影响。分析时应根据实际工况，合理考虑，来考察结构的固有特性。

结论

本文针对斜流泵设计中面临的问题，对斜流泵结构强度及振动特性分析方案进行了规划，以典型零部件分析为例，介绍了SolidWorks Simulation在斜流泵有限元分析研究中的应用。