工作转速范围内，轴端的扭振应力和发电机转子的惯性力矩是否超过许用值，在符合要求（CG/Z001-84）的前提下，可以进一步建立三维简化模型。
图2是柴油发电机组的轴系传动系统的三维模型简化图。发电机转子驱动端（图示发电机风扇的左侧）由联轴器支撑，另一端由非驱动端（图示右侧）上的一个滑动轴承支撑。柴油机的飞轮和发电机转子通过具有固定螺栓的若干张联轴器片连接，联轴器具有很好的平面度和轴向刚度，因此它可以看作是一种膜片。同时联轴器片的弹性又可以消除柴油机曲轴和发电机转子两个转子系统的不对中。发电机转子在联轴器一侧的允许位移量大于在非驱动端侧的允许位移量。也就是说柴油机飞轮上较大的位移或振动将导致发电机轴承上的超限位移。
3. 传动的模拟分析
3.1 发电机转子惯性矩
发电机转子上零部件多数为不规则形状，如果按1：1模型计算惯性矩，十分复杂，而且可能没办法得到计算结果。这里就需要将实物简化成计算机可以模拟的模型，一些半径较小，质量较轻的零件忽略，通过取等效质量和惯性力矩建立发电机转子简化模型。表1给出了发电机轴系的计算质量和惯性矩。
3.2 联轴器
联轴器片具有内外两圈固定孔，外侧孔通过紧固螺栓固定在柴油机的飞轮上，内侧孔通过紧固螺栓与发电机转轴（2831kg）连接，联轴器片为SAE#18，5片的厚度为1.5mm的钢板叠压而成，经过软件计算出的扭矩形变角度为0.006697，刚度为8.71×107N﹒m。
3.3 发电机转子和轴承
图5为发电机转子的简化模型。发电机的转轴包含转子铁心、风扇（含风扇支架）、平衡环、轴承以及一些可以忽略质量的零部件。发电机转子上的部件多数是通过过盈配合安装在转轴上，在柴油发电机组运行时，发电机转子上的部件，几乎不会产生转动位移，所以为了简化计算，本文将所有发电机转子部件简化为一个刚性的整体。为了验证轴瓦和轴承室之间的薄油膜对柴油发电机组轴系振动的影响，轴承侧建立了一系列简化弹簧模拟模型，也就是将轴瓦与转轴之间的薄油膜模拟成径向弹簧，轴瓦将其模拟成等质量的实心模块。轴瓦和轴承室之间的薄油膜可以被简化认为是一个径向变形的非定心弹簧模型。在1500rpm的运行条件下，通过触发柴油发电机一侧的振动，对于非定心弹簧模型，软件会使用非线性方程积分计算预测挤压油膜性能。模拟发电机转子转轴和轴承轴瓦之间的油膜压力来获得传动系统的动态特性。
4 轴瓦和轴承室之间的间隙的影响
根据以上的参数，经过模拟计算，图4显示了轴瓦和轴承室之间的间隙是会影响柴油发电机机组的轴系振动。从图中我们可以看出，在间隙0.03mm以下的时候，轴承的间隙对于柴油发电机机组的振动几乎没有影响，是一个相对比较平稳的平线，略微有上扬的趋势。但是如果间隙增加超过0.03mm，柴油发电机组轴系振动会突然升高。而且随着间隙的增加，当轴承间隙超过0.05mm时，机组的振动幅度会呈现非直线型的增长。此时轴瓦和轴承室之间的挤压膜的动态性能较低。直接导致由串联连接构成的这个机组轴系动态性能也显著降低，振动加大。
为了验证模拟的有效性，使用四向振动测试仪器，对不同轴瓦间隙的机组轴系振动结果进行实测绘制，图5显示了大间隙（0.058mm）和小间隙（0.029mm）的轴振动轨迹对比，柴油发电机组同样运行在1500rpm的转速下，触发柴油发电机一侧的同样振幅的振动，虽然大间隙（0.058mm）的振动位移多数是在合格范围内，但是小间隙的振动位移无论是横向或是纵向都具有更小的振动位移量，也使整个机组的轴系具备更稳定的性能。
5 结论
本文使用了简化的柴油发电机组的轴系统分析模型，模拟了机组轴系的振动。模型内的发电机轴承被模拟为径向挤压弹簧，用于计算对轴系振动的影响。经过模拟计算结果和实测数据绘图分析，轴承间隙的大小是影响柴油机组振动的影响因素之一，减小发电机的轴承间隙，甚至提高润滑油粘度可以改善整个柴油发电机组的轴系振动。
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