[实用新型]一种涡旋式挤压油膜阻尼器

说明书

一种涡旋式挤压油膜阻尼器，包括阻尼器基座、鼠笼弹性支承，所述阻尼器基座内腔同心套装有鼠笼弹性支承，所述鼠笼弹性支承的支承段与阻尼器基座一端通过螺栓固定安装，所述鼠笼弹性支承的支承延伸段外表面形成阻尼器内圈，所述阻尼器基座与阻尼器内圈对应的内表面形成阻尼器外圈，阻尼器外圈设置为涡旋式结构，所述阻尼器基座内壁沿周向开设有环形凹槽，环形凹槽位于阻尼器外圈处作为供油槽，阻尼器基座上开设有与供油槽贯通的供油孔，所述阻尼器内圈与阻尼器外圈之间形成空隙，在空隙内充入滑油形成油膜，所述鼠笼弹性支承的中心孔远离支承段一端通过轴承安装有转子。由于阻尼器外圈为涡旋状，在阻尼器阻尼增加的同时大大降低了油膜刚度。

技术领域

本实用新型属于航空发动机减振技术领域，具体涉及一种涡旋式挤压油膜阻尼器。

背景技术

挤压油膜阻尼器是航空发动机中常用的一种减振装置，也是一种非常有效的被动控制型外加阻尼。它位于轴承与轴承座之间，在其间隙中充满滑油以吸收振动能量，可以显著降低转子通过临界转速时的振动峰值。同时油膜力与轴颈速度和位移呈非线性关系，航空发动机实际工作状态下这种非线性情况在油膜刚度上表现得尤为明显。由于油膜刚度非线性地过分增加，导致系统的实际临界转速相应提高，从而使转子不能很快通过临界状态，且系统较长时间处于大的振动状态下，还会导致振动的不稳定现象产生。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种涡旋式挤压油膜阻尼器。由于滑油只能承受较小的负压，因此增大被挤压的油膜扩张锲内正压区的面积；为了增加油膜阻尼而降低油膜刚度，在不改变传统挤压油膜阻尼器整体结构的条件下，将阻尼器外圈内壁改造成了涡旋式结构，使油膜面积较大的区域位于正压区内，改变了油膜合力方向，使得油膜切向分力增加，油膜径向分力减小，有效降低了挤压油膜阻尼器的油膜刚度，并进一步提高了挤压油膜阻尼器的减振效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种涡旋式挤压油膜阻尼器，包括阻尼器基座、鼠笼弹性支承，所述阻尼器基座内腔同心套装有鼠笼弹性支承，所述鼠笼弹性支承由支承段、鼠笼条和支承延伸段组成，所述鼠笼弹性支承的支承段与阻尼器基座一端通过螺栓固定安装，且弹性支承的支承段端面与阻尼器基座端面平齐，所述鼠笼弹性支承的支承延伸段外表面形成阻尼器内圈，所述阻尼器基座与阻尼器内圈对应的内表面形成阻尼器外圈，阻尼器外圈设置为涡旋式结构，所述阻尼器基座内壁沿周向开设有环形凹槽，环形凹槽位于阻尼器外圈处作为供油槽，阻尼器基座上开设有供油孔，且供油孔的出口端与环形凹槽贯通，所述阻尼器内圈与阻尼器外圈之间形成空隙，在空隙内充入液压油形成油膜，所述鼠笼弹性支承的中心孔远离支承段一端通过轴承安装有转子。

所述阻尼器外圈设置为单个涡旋式结构。

所述供油槽的截面形状为矩形。

所述阻尼器内圈在x-y平面内的运动表达式为：

X₁＝e·cos(Ω·t₁)

Y₁＝e·sin(Ω·t₁)

其中，e＝c·ε，式中，e为阻尼器内圈动偏心距，c为油膜间隙，ε为偏心率，Ω为油膜进动角速度，t₁为时间/s，X₁为x轴方向的阻尼器内圈的运动表达式，Y₁为y轴方向的阻尼器内圈的运动表达式。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型阻尼器结构新颖且简单，不受阻尼器尺寸和形式限制，任何开放式或闭式阻尼器均可采用涡旋式的阻尼器外圈结构，易于装配，减小了安装时与轴颈发生碰磨的机率。

2、本实用新型阻尼器相比于传统挤压油膜阻尼器，本专利的设计增大了正压区的油膜面积，改变了油膜合力方向，使得油膜切向分力增加，油膜径向分力减小，使得油膜刚度的非线性增加得到抑制。