反共振推力轴承优化设计及摩擦力非线性影响分析

【作者】 张赣波； 赵耀； 陈学东；

【机构】 华中科技大学船舶与海洋工程学院； 华中科技大学机械科学与工程学院；

【摘要】 为抑制桨―轴系统纵向振动共振线谱,基于反共振隔振原理提出反共振推力轴承技术方案,具体以液压活塞作为推力块支撑结构,为流体反共振隔振器提供接口。建立了反共振推力轴承动力学模型,推导了无量纲加速度频率响应函数,根据固定点理论开展了动力参数调谐优化设计,得到了质量比、刚度比和阻尼比与反共振隔振效果的关系规律。鉴于活塞密封在液压油压力作用下产生摩擦力,在反共振推力轴承调谐优化动力参数基础上进一步引入摩擦力。发展了摩擦力非线性振动系统分析方法,可数值模拟阶梯正弦激振试验计算出扫频时域响应,经频谱分析后得到有摩擦力加速度频率响应,考察了摩擦力影响。结果表明,可先忽略结构阻尼进行反共振推力轴承调谐优化设计,反共振隔振效果与质量比成正相关性,过大的活塞密封摩擦力对反共振隔振效果产生负影响。所提出的优化设计方法和研究结论可指导反共振推力轴承工程设计。更多还原