挤压油膜阻尼器简介
挤压油膜阻尼器(Squeeze Film Damper,简称“SFD”)是上世纪60年代发展起来的一种新技术,到了80年代得到较快的发展。由于其减振效果显著,占用空间小,故首先在航空发动机上得到应用,目前以成为减小发动机振动的典型设计。
SFD基本结构如图1所示,将滚动轴承的外环与轴承座间的过盈配合改为适当的间隙配合,并在滚动轴承外环过盈配装一个套作为SFD的内环,用销钉或鼠笼式弹性支承限制这一内环的转动,在间隙中充满滑油,轴颈涡动挤压内外环之间的滑油,通过滑油的粘性阻尼,将动能转化为内能,从而起到减振的作用。
图1 SFD结构简图
图2 多孔环SFD
图3 弹性环式SFD
图4 浮环式SFD
SFD有两种基本形式,即所谓的同心型和非同心型。同心型结构有定心弹簧(一般为鼠笼弹性支承),转子的重力假设可以被弹性支承初始恢复力所平衡,因此在分析转子的动力特性时可略去重力的影响,且在大部分情况可假设转子的稳态响应轨迹为圆。对于非同心型挤压油膜阻尼器则必须考虑重力的影响(立式转子除外),转子的稳态响应轨迹也不能假设为同心圆,故分析起来要复杂得多。
SFD尽管具有明显的减振效果,但如果设计不好或转子系统的不平衡恶化,油膜力的非线性会大大增加,因而会导致许多有害的非线性响应,如转子的非协调进动、双稳态跳跃、和过不了临界转速“锁死”等情况。为了克服上述不足,目前出现了多种改进型的SFD,如图2~图4分别所示的多孔环SFD、弹性环式SFD和浮环式SFD等,可以较大程度上避免由于SFD非线性因素带来的危害响应。
(来源:天津大学 作者:高天)
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