航空增压器粘弹性润滑方式转子动力特性研究

【类型】学位论文

【作者】崔志兴 

【关键词】 航空增压器 混合陶瓷轴承 粘弹性润滑 摩擦热 转子动力学

【摘要】高速转子轴承系统是航空增压器的关键部件，其动力学性能是衡量增压器性能指标之一。高速转子轴承系统的动力学性能很大程度上取决于轴承的刚度特性，影响轴承刚度特性的因素很多，润滑方式就是其中之一。因此航空增压器粘弹性润滑方式下转子动力学特性研究具有十分重要的现实意义。本文首先采用拟动力学法，建立在粘弹性润滑方式下，考虑摩擦传热、离心力、陀螺力矩等因素的轴承模型，然后通过油气润滑实验得到混合陶瓷轴承热传递计算的边界条件。基于轴承的数学模型，运用MATLAB编程计算H71901HQI混合陶瓷轴承在轴向力和径向力作用下的运动刚度。最后运用MATLAB建立高速转子轴承系统的有限元模型，分析、计算该系统的自由状态响应、不平衡响应、轴承激励响应、临界转速和加速瞬时动态响应。具体结论如下：（1）对于H71901HQI混合陶瓷轴承，球与内圈滚道接触产生的摩擦热远远大于与外圈产生的摩擦热，球在整个轴承部件中温度最高；（2）H71901HQI混合陶瓷轴承径向刚度和轴向刚度随转速发生改变，径向刚度随转速增大而增大，而轴向刚度随转速增大而减小，预紧力能够提高轴承的径向刚度和轴向刚度；（3）高速转子轴承系统的正向涡动频率和反向涡动频率随着转速增加而发生分离，正向涡动频率增加，而反向涡动频率降低；涡轮端轴承的不平衡响应幅值最大；涡轮对轴承保持架和球的旋转频率响应幅值最大；临界转速与转子的速度相关；高速转子轴承系统加速时间越短，响应幅值愈小。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】北京航空航天大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】杜发荣

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