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弹性环式挤压油膜阻尼器动力特性研究

苏春峰  
【摘要】: 弹性环式挤压油膜阻尼器(ERSFD)是将弹性环式支承和挤压油膜阻尼器结合在一起的阻尼器系统。该型阻尼器保留了传统的挤压油膜阻尼器(SFD)所固有的优点,同时又改善了传统挤压油膜阻尼器的非线性特性。当弹性环和轴承外刚套的装配紧度及工作条件不合理时,不仅起不到减振作用,反而会影响转子-支承系统的稳定运行,导致发动机整机振动值超标。 本文首先对装有挤压油膜阻尼器的转子-支承系统的减振机理进行了深入的研究。然后利用ANSYS有限元软件对弹性环式挤压油膜阻尼器的动力特性进行了计算分析。本文参考已有的阻尼器结构参数建立了ERSFD的有限元模型。模型中弹性环阻尼器采用Solid95单元,弹性环和刚性环接触面模型分别采用Targe170单元和Conta174单元。根据ERSFD工作特点施加边界条件,改变弹性环和刚性环装配紧度,得到ERSFD在不同装配紧度下的最大径向位移及径向刚度系数。在此基础上,本文又依据ERSFD径向位移得出阻尼器整个圆周上的外油腔油膜离散厚度,然后建立了油膜有限元模型,最后,根据油膜流场边界的压力特点施加约束,计算出各个油腔的阻尼系数及油膜压力场。计算中,不同油腔油膜用Fluid136平面油膜单元模拟,弹性环渗油孔流道用Fluid138单元进模拟。计算结果表明:弹性环和刚性环在过盈配合时ERSFD非线性特征较弱,满足工程需要;ERSFD的结构特点可以改善传统挤压油膜阻尼器的非线性特征。本文所选用的研究方法以及计算结果,对同类型的阻尼器系统动力特性设计具有一定的参考价值。


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