含擠壓油膜阻尼器的柔性轉子系統(tǒng)動力學特性研究.pdf

1、工業(yè)旋轉機械，特別是航空發(fā)動機均向高轉速、高柔性方向發(fā)展，對設備的精度、速度、容量和工作環(huán)境也提出了新的要求。然而設備常常會因通過1階或高階臨界轉速、高溫、摩擦、變形、斷裂等故障產(chǎn)生較大的振動，進而給機器的正常運行帶來更大的安全隱患。隨之發(fā)展起來對產(chǎn)品進行支撐減振設計如擠壓油膜阻尼器減振，也成為轉子動力學研究領域中一個重要的課題。這個領域的研究不僅對航空發(fā)動機減振有重要的意義，同時也對民用、工業(yè)高速轉子系統(tǒng)減振設計具有重要意義。本文以一

2、個柔性轉子-滾珠軸承-擠壓油膜阻尼器支撐系統(tǒng)為研究對象，圍繞擠壓阻尼器參數(shù)及減振性能展開研究，論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，本文建立了滾珠軸承、傳統(tǒng)式擠壓油膜阻尼器(traditional squeeze film damper，簡稱TSFD)、浮環(huán)式擠壓油膜阻尼器(fluent-ring squeeze film damper with a double layer oil film，簡稱FSFDD)、金屬橡膠式擠壓油膜阻

3、尼器(fluent-ring squeeze film damper with a single oil film，簡稱FSFDS)模型，并與文獻結果進行對比驗證本文采用模型的有效性。
　　其次，以某一柔性轉子系統(tǒng)為研究對象，基于有限元方法建立其有限元模型，與文獻試驗結果進行固有特性及升降速過程響應對比驗證，驗證轉子模型的有效性。通過掃頻方法對三種擠壓油膜阻尼器的固有特性與剛性支撐進行對比驗證，再通過求解系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)響應和瞬態(tài)響應，使

4、用均方根值、功率譜密度、能量譜、傅里葉變換及時域等分析方法研究了三種擠壓油膜阻尼器支撐條件下的系統(tǒng)振動響應，并分析了結構參數(shù)如彈性支撐剛度、滾珠數(shù)目、滾珠軸承間隙、油膜間隙、浮環(huán)質(zhì)量、轉子不平衡量等對系統(tǒng)振動響應的影響規(guī)律。此外還探討了角加速度和系統(tǒng)對突加不平衡力在穩(wěn)態(tài)和升降速條件下通過臨界1、2階轉速情況下，對系統(tǒng)振動響應的影響。
　　最后，對四種支撐模型的振動特性進行對比驗證，分析四種模型在相同的激勵條件下，對系統(tǒng)固有特性、系