浮环式挤压油膜阻尼器动力特性研究

发布时间：2017-07-19 08:21

  本文关键词：浮环式挤压油膜阻尼器动力特性研究

  更多相关文章： 浮环式挤压油膜阻尼器 双转子 动力特性 不平衡响应 减振

【摘要】：挤压油膜阻尼器能有效减小通过临界转速时的振动幅值和传递给支承的外传力,因而广泛应用在涡轮机械中。本文对浮环式挤压油膜阻尼器(FSFD)及双转子系统动力特性进行了研究,主要研究成果和相关结论如下:(1)在考虑浮动环变形的情况下,从流体运动方程和质量守恒方程出发,结合FSFD的结构特点和运动规律,推导了FSFD内、外层雷诺方程。根据内、外层油膜压力平衡和浮动环变形协调关系,建立了FSFD计算模型,为FSFD动力特性分析提供了较好的理论基础。(2)根据本文的理论模型,基于有限差分法编写了计算程序,研究分析了浮环式挤压油膜阻尼器结构和油膜参数对其特性的影响。研究表明:与传统SFD比较,FSFD改善了油膜力的非线性,具有更良好的减振特性;相同条件下,FSFD内层油膜压力要大于外层油膜压力;FSFD的油膜力随油膜宽度的增大而增大,随油膜间隙的增大而减小,随浮动环小孔直径的增大而减小。(3)利用双向激励试验器,对FSFD动力特性进行了试验验证,研究了激励力幅值、频率、油膜间隙、供油压力及油膜宽度对油膜压力的影响。试验结果与理论分析具有很好的一致性,由此证明了本文模型的正确性,对工程应用有很好的指导意义。(4)建立了FSFD-滚动轴承-双转子系统有限元分析模型,分析了FSFD对双转子系统特性的影响,研究表明:在相同条件下,相比于传统SFD,FSFD抑制转子系统通过临界时振动的能力更好。本文研究成果对设计更可靠、更合理的FSFD具有重要的指导作用,预期未来可以应用在实际发动机上进行减振。
【关键词】：浮环式挤压油膜阻尼器 双转子 动力特性 不平衡响应 减振
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB535.1;V231.92
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 注释表11-12
• 第一章 绪论12-18
• 1.1 研究的必要性和意义12-13
• 1.2 挤压油膜阻尼器结构形式13
• 1.3 油膜理论方面研究现状13-15
• 1.4 新型挤压油膜阻尼器研究现状15-16
• 1.5 本文研究内容16-18
• 第二章 浮环式挤压油膜阻尼器雷诺方程18-33
• 2.1 引言18
• 2.2 浮环式挤压油膜阻尼器的雷诺方程18-27
• 2.2.1 内层油膜Reynolds方程的推导21-23
• 2.2.2 外层油膜Reynolds方程的推导23
• 2.2.3 FSFD与SFD计算模型的比较23-24
• 2.2.4 浮动环自转转速的确定24
• 2.2.5 浮动环变形微分方程24-27
• 2.3 油膜压力边界条件27-29
• 2.4 浮环式挤压油膜阻尼器油膜压力的求解29-32
• 2.4.1 有限差分迭代格式29-31
• 2.4.2 求解过程31-32
• 2.5 本章小结32-33
• 第三章 浮环式挤压油膜阻尼器油膜力特性研究33-56
• 3.1 引言33
• 3.2 油膜压力场分布33-37
• 3.2.1 SFD油膜压力场33-34
• 3.2.2 FSFD油膜压力场34-37
• 3.3 油膜力特性分析37-40
• 3.4 油膜间隙对油膜力特性的影响40-43
• 3.5 油膜宽度对油膜力特性的影响43-46
• 3.6 浮环小孔对油膜力特性的影响46-49
• 3.7 进动速度对油膜力特性的影响49-52
• 3.8 滑油温度对油膜力特性的影响52-55
• 3.9 本章小结55-56
• 第四章 浮环式挤压油膜阻尼器双向激励试验研究56-65
• 4.1 引言56
• 4.2 双向激励试验介绍56-59
• 4.2.1 试验器结构56-57
• 4.2.2 试验仪器57-59
• 4.3 浮环式挤压油膜阻尼器油膜特性测试分析59-64
• 4.3.1 激励力幅值对油膜压力的影响60-61
• 4.3.2 激励力频率对油膜压力的影响61
• 4.3.3 油膜间隙对油膜压力的影响61-62
• 4.3.4 供油压力对油膜力的影响62
• 4.3.5 油膜宽度对油膜压力的影响62-64
• 4.4 本章小结64-65
• 第五章 浮环式挤压油膜阻尼器-双转子系统动力特性研究65-75
• 5.1 引言65
• 5.2 支承特性分析65-70
• 5.2.1 滚动轴承-FSFD-鼠笼组合弹性支承模型66
• 5.2.2 鼠笼刚度计算66-68
• 5.2.3 轴承刚度计算68-69
• 5.2.4 支承处阻尼特性69-70
• 5.3 浮环式挤压油膜阻尼器对双转子系统动力特性影响70-74
• 5.4 本章小结74-75
• 第六章 总结和展望75-77
• 6.1 总结75-76
• 6.2 展望76-77
• 参考文献77-82
• 致谢82-83
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文83

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本文编号：561901