挤压油膜阻尼器在锥齿轮系统中减振特性分析

摘要

航空发动机中央传动弧齿锥齿轮系统从高压转子上提取功率,高压转子的高转速使得齿轮系统的振动加剧.通常,采用挤压油膜阻尼器(SFD)作为弧齿锥齿轮-转子系统的减振装置.为研究SFD在锥齿轮系统中起到的减振特性,通过建立SFD的雷诺方程,基于有限元方法实时计算SFD的非线性油膜力,并采用有限元法及Timoshenko梁单元对柔性齿轮轴进行建模,将SFD的非线性油膜力与弧齿锥齿轮系统的静态传动误差、时变啮合刚度相耦合,建立SFD支承下的弧齿锥齿轮系统动力学模型,对弧齿锥齿轮系统在SFD支承下的动力学响应进行理论分析及实测.结果表明:在高转速工况下,SFD可以有效地抑制弧齿锥齿轮系统的振动幅值,低频区域的振幅从38g降到9.8g;理论分析和实测结果的振幅在同一量级,并且变化趋势一致,最大振幅出现在第1阶啮合频率上,理论分析结果为19.7g,实测结果为16.9g.