弹性支承与油膜阻尼耦合条件下滚动轴承动态特性研究

发布时间：2020-06-09 10:03

【摘要】：随着我国航空发动机工业的高速发展,对航空发动机转子支承系统的性能提出了更高的要求,而转子支承系统振动引起的航空发动机整机振动特性等问题已成为发动机研制中亟待解决的关键技术难题之一。通过合理的设计分析转子支承轴承系统及其动态特性,采取合理的减振措施对解决航空发动机整机稳定性和可靠性具有重要意义。针对航空发动机常用且具有明显减振作用的鼠笼弹支支承与挤压油膜阻尼器组合结构,基于球轴承动力学理论,采用修正的Craig-Bampton子结构模态综合法,对鼠笼式弹性支承体与轴承外圈和轴承座之间进行刚柔耦合连接,并分析了鼠笼弹性支承体外部连接的挤压油膜阻尼器结构特性。编写了轴承各个元件之间及鼠笼弹性支承体、挤压油膜阻尼器结构与轴承各元件之间的相互作用力子程序,采用GSTIFF(Gear Stiff)变步长积分算法对带鼠笼弹性支承体和挤压油膜阻尼器结构的球轴承动力学微分方程组进行求解,完成了鼠笼弹性支承体与挤压油膜阻尼器耦合条件下的滚动轴承(以下简称弹支SFD球轴承)动力学模型的建立。通过对弹支SFD球轴承动力学模型进行求解,研究了弹支SFD球轴承的刚度、轴承振动及保持架的动态特性,并与不带挤压油膜阻尼器的弹支球轴承进行了对比分析。结果表明:合理的选择组合弹性支承结构参数能有效降低支承系统的振动,并且有利于提高保持架运动稳定性。最终通过对弹支SFD球轴承进行打滑率测试试验,验证了建立的弹支SFD球轴承动力学模型的正确性。该研究结果可为弹支一体化轴承和油膜阻尼器的结构设计、性能分析与优化提供一定的理论依据。
【学位授予单位】：河南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH133.33

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