滑动轴承挤压油膜阻尼器的试验研究

本文对滑动轴承挤压油膜阻尼器的关键技术问题进行了大量的试验研究,结合理论分析,设计出结构简单合理、性能可靠的阻尼器。并提出了适合于工程设计的结构参数。     

刚性转子—挤压油膜阻尼器支承系统的不平衡响应

1 前言航空发动机由于转子不平衡引起的振动是发动机强度设计中的重要课题.为了抑制振动,近年来在转子的支承上采用了同心型或非同心型挤压油膜阻尼器,它的良好效果已为理论和实验研究所证实.但是,由于挤压油膜力的高度非线性,致使有关转子-挤压油膜阻尼器系统的许多问题仍得不到深入的研究.例如,对这个高度非线性系统进行响应分析就是多年来一直困惑工程技术人员的难题.文献[1-3]用直接积分法求系统的偏置协调响应,因而需要大量的计算机时;文献[4]考察了刚性转子的稳态不平衡响应,但这时轴颈中心进动轨道为定心圆,对于偏置椭圆轨道没有研究.鉴于以上问题,本文中用一种新的方     

断油时挤压油膜阻尼器的空气气穴流型及减振特性实验研究

针对挤压油膜阻尼器在断油的工况下开展实验研究,考察阻尼器的气穴现象及其对阻尼器减振特性的影响,结果表明在供油压力较低的工况下,当轴径偏心率仅为0.13时,阻尼器便从外界吸入空气到阻尼器油腔内,气液两相流的流型呈周期性变化,且多为非均相流;在气穴的影响下,阻尼器油腔内出现恒压区,油膜压力大幅减小;等效油膜阻尼系数呈周期性变化,阻尼效果减弱;阻尼器轴径偏心率越大,空气吸入量越大,阻尼器的油膜压力和等效阻尼系数越低。     

柔性转子──挤压油膜阻尼器系统的突加不平衡响应

本文选择了一种可以无限逼近阶跃函数,具有无穷阶连续导数的表示转子突加不平衡的数学模型.用此模型分析了支承在同心型及非同心型挤压油膜阻尼器上的柔性转子的突加不平衡响应.研究了系统参数对突加不平衡响应的影响及不同转速下突加不平衡对系统双稳态响应的影响.证明了设计合理的挤压油膜阻尼器对突加不平衡具有抑制作用.此外,非同心型挤压油膜阻尼器抗突加不平衡的能力要比同心型挤压油膜阻尼器强,但非同心型挤压油膜阻尼器在突加不平衡时容易产生非协调响应.     

挤压油膜阻尼器-滑动轴承转子系统动力学分析与优化设计

为了对挤压油膜阻尼器-转子系统中挤压油膜阻尼器(SFD)的各项参数进行优化设计,使转子系统的动力学性能达到最佳状态,本文综合运用转子动力学和油膜润滑基本理论以及数值分析方法,对SFD-滑动轴承转子系统的灵敏度及动力学优化进行了系统研究。灵敏度分析结果表明:轴承间隙c1、SFD间隙c2、油粘度η对转子系统的一阶临界转速的影响较大;SFD间隙c2、轴承间隙c1、转轴刚度K2对二阶临界转速的影响较大。据此得到优化的设计变量为c1、c2、η、K2,并采用遗传算法对临界转速进行了优化分析;经过优化后,系统的一阶、二阶临界转速差值由原来的510rad/s变为860rad/s,系统动力学性能得到较大改善。本文的优化设计结果可为此类转子系统的设计提供参考。     

挤压油膜阻尼器的非线性特性研究

首先借助Reynolds方程导出挤压油膜的压力分布，然后采用二系数法分析挤压油膜阻尼器的非线性特性．理论分析和实例计算的结果都表明：它的刚度系数和阻尼系数都是非线性变化的，是一个高度非线性的元件，用二系数法对其进行线性化会产生很大的误差．     

挤压油膜阻尼在储能飞轮转子支承系统中应用研究

在飞轮储能系统实验研究中,利用永磁轴承-螺旋槽流体动压锥轴承的混合支承,并采用了挤压油膜阻尼为转子支承系统提供阻尼。基于流体润滑理论的雷诺方程和长轴承近似理论,推导出一端封闭、一端开口边界的挤压油膜的压力分布近似解析解,得到等效油膜刚度和阻尼系数。最后对比分析了飞轮转子支承系统不平衡响应的计算与试验结果。     

轴同期涡动和轴承座激振对轴承油膜稳定性的影响

在自行设计的轴承试验台上研究了轴颈同期涡动和轴承座激振对油膜层流失稳的影响 .结果表明 :随着轴颈偏心的增大 ,涡动倾向增强 ,流体出现层流失稳 ;当涡动倾向较弱时 ,影响油膜层流失稳的主要因素是轴承激振的强度以及低频激振 ,而高频激振对其影响较小 ;但当涡动倾向较强时 ,轴承激振的强度以及激振频率对油膜层流的失稳几乎没有影响     

多孔状挤压油膜润滑铰机构动态特性研究

对多孔状挤压油膜阻尼器控制机构间隙效应的能力进行了探索性研究。采用算例分析了多孔状挤压油膜铰对机构的动态特性的影响,同时对比分析了传统挤压油膜铰与多孔状挤压油膜铰的控制性能。结果表明,多孔状挤压油膜铰可以有效地控制机构的间隙效应,而且对控制工作条件变化较大的机构更具有可行性。     

微振激励下黏弹性阻尼器微观链结构力学模型

减小微振动对高精密仪器至关重要,利用黏弹性阻尼器进行微振动抑制是一个新兴而又具有挑战性的课题.本文采用分子链网络模型方法分析了黏弹性材料的微观分子链结构,综合考虑材料分子链结构中的网络链和自由链对黏弹性材料力学性能的影响,提出一种基于材料微观分子链结构的微振激励下黏弹性阻尼器力学模型.模型分别采用标准线性固体模型和Maxwell模型来描述网络链和自由链中单个链的力学性能,并分别采用8链网络模型和3链网络模型考虑两种类型分子链的综合效应,引入温频等效原理描述温度对微振激励下黏弹性阻尼器力学性能的影响.该模型能够描述温度和频率对黏弹性阻尼器动态力学性能的影响,并能够反映黏弹性材料的微观结构与材料力学性能的关系.为验证所提模型的有效性及考察黏弹性阻尼器在微振激励下的耗能能力和动态力学性能,在微振条件下对黏弹性阻尼器进行了动态力学性能试验.研究结果表明黏弹性阻尼器具有较好的微振耗能能力,其动态力学性能受温度和频率影响较大,所提的力学模型能够精确地描述微振激励下黏弹性阻尼器动态力学性能随温度和频率的变化关系.