金属橡胶挤压油膜阻尼器转子系统动力特性分析与试验研究

借助于金属橡胶材料的的多孔性和良好的阻尼减振性能，从改善转子系统等效支承刚度入手，在传统挤压油膜阻尼器（SFD）的基础上，提出一种端部和径向都安装金属橡胶环的新型挤压油膜阻尼器（SFD/ MR）。为揭示SFD/ MR的减振机理，拟从以下几个方面进行深入研究：1、通过分析SFD/MR转子系统的稳态动力特性，得到SFD/MR转子系统在高速、大不平衡量条件下的减振性能；2、通过分析SFD/MR转子系统的瞬态动力特性，揭示SFD/MR转子系统快速通过临界转速和抗冲击的能力；3、通过对转子系统和支承参数的优化设计，确定SFD/MR参数的选用原则；4、对比分析SFD/MR和SFD转子系统的动力特性。本研究将证明SFD/MR不仅和SFD一样能够有效减振，而且在高速、大不平衡量、大冲击载荷，SFD减振失效的情况下，SFD/ MR仍能够有效减振。本研究对推动我国航空航天工业的发展具有重要的战略意义。

项目借助于金属橡胶材料的多孔性和阻尼减振性能，从改善转子系统等效支承刚度入手，在传统挤压油膜阻尼器（SFD）的基础上，设计开发了一种端部和径向都安装有金属橡胶环的新型挤压油膜阻尼器（SFD/MR）转子系统，并开展了SFD/MR油膜特性及减振机理的研究。.　　首先，建立了SFD/MR转子系统减振理论模型并进行了分析，通过分析SFD/MR转子系统的动力特性，得到了SFD/MR转子系统在高速、大不平衡量负载条件下，SFD/MR转子系统的减振特性及油膜特性；其次，开展并完成了SFD/MR转子系统的结构及加工工艺设计，并对SFD/MR转子系统参数，特别是轴承支撑参数、转子尺寸及不平衡量等进行了设计计算，以及优化，提出了SFD/MR转子系统参数的设计及选用原则；再次，完成了SFD/MR转子系统实验样机的加工制造，液压系统回路的方案设计与搭建，以及基于加速度传感器的数据采集与实验控制系统的设计开发等，最后完成了SFD/MR转子实验系统的搭建，并开展了SFD/MR转子系统动力特性的实验研究。.　　采用可拆卸金属橡胶环模块设计，分别完成了安装金属橡胶环与没有安装金属橡胶环的条件下，SFD/MR转子系统与传统SFD转子系统的减振实验测试，以及金属橡胶不同孔隙度时，SFD/MR转子系统的减振实验测试，不同不平衡量与冲击负载时，SFD/MR转子系统的减振测试，通过对比SFD/MR转子系统与传统SFD转子系统的减振实验结果：在不平衡量较小时,两个系统能够有效地减振,但当不平衡量增大为65g.cm时,SFD系统的减振失效，而SFD/MR系统仍然可以顺利通过临界转速，甚至在不平衡量134g.cm时仍能能够有效减振，证明了SFD/MR转子系统在通常条件下不仅具有与传统SFD转子系统相同的减振功能，而且还在高转速、大不平衡量、大冲击载荷条件下传统SFD减振失效的状况下，SFD/MR转子系统仍能有效减振，达到了预期的研究效果。