【摘要】：擠壓油膜阻尼器減振技術(shù)是目前在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中應(yīng)用最廣泛的減振技術(shù),其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可靠性高且減振效果顯著。本文針對(duì)某型壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子擠壓油膜阻尼器實(shí)際結(jié)構(gòu),通過(guò)理論計(jì)算和試驗(yàn)研究開(kāi)展相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)擠壓油膜阻尼器動(dòng)力特性影響的研究,其中重點(diǎn)研究了供油槽構(gòu)型的影響。研究結(jié)果對(duì)某型發(fā)動(dòng)機(jī)研制,保證發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子安全運(yùn)轉(zhuǎn)具有重要的工程實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。論文主要成果如下:(1)基于流體力學(xué)和雷諾方程等理論,建立了無(wú)供油槽構(gòu)型的擠壓油膜阻尼器動(dòng)力學(xué)計(jì)算分析模型,分別采用基于短軸承假設(shè)的解析法、有限差分法和商用有限元軟件Fluent仿真的方法進(jìn)行求解油膜壓力,研究并對(duì)比無(wú)供油槽構(gòu)型分析模型的擠壓油膜阻尼器模型的油膜壓力分布及特點(diǎn),三種方法針對(duì)無(wú)供油槽分析模型計(jì)算結(jié)果一致,表明論文分析模型計(jì)算方法與結(jié)果有效;(2)針對(duì)某型壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子擠壓油膜阻尼器實(shí)際結(jié)構(gòu),建立了某型壓氣機(jī)帶供油槽構(gòu)型的擠壓油膜阻尼器計(jì)算分析模型,仿真結(jié)果表明:當(dāng)考慮供油槽構(gòu)型時(shí),只有有限差分法和Fluent方法適用;供油槽對(duì)于油膜動(dòng)力特性的影響較大;供油槽位置對(duì)于油膜特性的影響很大;在中心位置、1/4位置及側(cè)邊位置開(kāi)槽中,依據(jù)本文分析結(jié)果,推薦工程采用側(cè)邊開(kāi)槽的方式;(3)針對(duì)某型壓氣機(jī)帶供油槽構(gòu)型的擠壓油膜阻尼器,采用有限差分法和Fluent仿真的方法研究了動(dòng)偏心率、油膜間隙、供油溫度和壓力、靜偏心以及端封構(gòu)型對(duì)于擠壓油膜阻尼器動(dòng)力學(xué)特性的影響。研究表明:動(dòng)偏心率和靜偏心較大時(shí),會(huì)使油膜特性呈現(xiàn)強(qiáng)非線(xiàn)性;油膜間隙過(guò)小會(huì)使油膜剛度值過(guò)大;Fluent仿真分析表明:供油壓力僅對(duì)供油口局部壓力有影響;而試驗(yàn)研究表明:供油壓力會(huì)提高全局油膜壓力值。因此,供油壓力對(duì)擠壓油膜阻尼器特性影響,需結(jié)合試驗(yàn)深入研究,才能滿(mǎn)足工程應(yīng)用要求;對(duì)于端封構(gòu)型的影響進(jìn)行了初步探究,研究表明:端封有利于提升擠壓油膜阻尼器的壓力分布,并提出了今后的研究方向;(4)設(shè)計(jì)了雙向激勵(lì)試驗(yàn)器,分別研究了在不同激振頻率、不同動(dòng)偏心率、不同供油溫度和壓力下,無(wú)端封和有端封的擠壓油膜阻尼器的油膜壓力變化規(guī)律,兩者對(duì)比證明端封的有效性。將試驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了本文理論模型的合理性。本文的研究成果對(duì)某型壓氣機(jī)擠壓油膜阻尼器動(dòng)力學(xué)特性的工程應(yīng)用具有很強(qiáng)的理論指導(dǎo)與工程實(shí)際應(yīng)用意義。
【圖文】：

狀態(tài)和靜偏心等參數(shù)對(duì)于其動(dòng)力學(xué)特性的影響，采用數(shù)值計(jì)算SFD 的設(shè)計(jì)方法及流程提出優(yōu)化改進(jìn)方案，研究結(jié)果可以為某試驗(yàn)提供技術(shù)支撐與工程應(yīng)用參考；同時(shí)為某型核心機(jī)及整機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)子的支承設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供重要的技術(shù)支撐，有很強(qiáng)的理論阻尼器介紹D 結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，如圖 1.1 所示。彈性支承作為擠壓油膜阻尼器一定的間隙，一般該間隙極小，只有零點(diǎn)幾個(gè)毫米。在工作狀，并且不間斷供應(yīng)，，使間隙充滿(mǎn)滑油。彈性支承固定，不能隨不斷擠壓間隙內(nèi)的滑油，形成擠壓油膜的現(xiàn)象，從而產(chǎn)生油膜轉(zhuǎn)化為油膜的內(nèi)能，起到減振的作用。一般情況下，在工程上下方，阻尼器外環(huán)或者彈性支承的對(duì)應(yīng)位置會(huì)設(shè)計(jì)周向供油槽，為了提高油膜壓力和油膜阻尼，會(huì)在 SFD 油膜的兩端設(shè)置端

南京航空航天大學(xué)全日制專(zhuān)業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文 有兩種結(jié)構(gòu)形式：同心型和非同心型，主要差異是在支承方式上，其結(jié)構(gòu)如型 SFD 裝有鼠籠式彈性支承作為定心彈簧。其優(yōu)點(diǎn)是可以通過(guò)調(diào)節(jié)鼠籠彈支系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速，并且可以通過(guò)調(diào)節(jié)鼠籠彈支的位置，使得阻尼器的內(nèi)環(huán)和想的同心狀態(tài)。此種結(jié)構(gòu)形式的 SFD 在工程應(yīng)用中較為普遍。非同心型 SF簧，不具備提供靜載的能力，所以無(wú)法調(diào)整轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速。但它的優(yōu)阻尼器而言，結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，不會(huì)出現(xiàn)鼠籠彈支疲勞斷裂的情況。同時(shí)質(zhì)量、安裝方便。非同心型結(jié)構(gòu)也可用于主支承處，作為減振部件[13]。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：V233

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本文編號(hào)：2600409