[发明专利]一种阻尼力可控的干摩擦阻尼轴承

说明书

技术领域

本发明涉及轴承领域，特别是一种阻尼力可控的干摩擦阻尼轴承。

背景技术

随着现代工业技术的飞速发展，高速转子系统为了减轻重量,常采用柔性转子系统,其临界转速较低,工作转速往往在其一、二阶临界转速之上,因此转子在启动、加速或停车、减速过程中必须通过临界转速,此时转子系统就会共振,产生剧烈的有害振动。因此必须采取必要措施对转子经过临界转速的共振加以抑制。由于在共振频率附近是“阻尼控制区”，所以在支撑处引入阻尼是一种可行的振动控制方法。

挤压油膜阻尼轴承由于减振效果显著、结构简单、占用空间小，因此在航空发动机中得到了应用。例如：夏南，孟光，在对挤压油膜阻尼器轴承和旋转机械转子—挤压油膜阻尼器轴承系统动力特性研究的回顾与展望(机械强度，2002,24(2)216～224)中，简要的介绍了各种挤压油膜阻尼器轴承及其分类，并总结了在挤压油膜阻尼器支撑下的机械转子系统的动态特性和稳定性；按照轴颈中心与轴承中心在转子未旋转时是否同心，分为两种基本形式，带定心弹性支撑的同心型，例如杨海燕，任平珍，徐凌志，等。定心型挤压油膜阻尼器在航空发动机中的减振效应(机械科学与技术，1997,16(4)，658～661)；和不带定心弹性支撑的非同心型，例如：周明，李其汉，晏砺堂，弹性环式挤压油膜阻尼器实验研究与应用(航空动力学报，1998,13(4)，408～412)。以上文献中挤压油膜阻尼轴承尽管具有显著的减振效果，但如果设计制造精度不佳或转子系统不平衡恶化，油膜的非线性将会大幅度增加，导致许多有害的非线性响应。由于油膜阻尼力的不可控，使得油膜阻尼减振效果不佳，且采用油膜阻尼方法在转子低速运转状态下稳定性差，也不适用于转子的静载荷工况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轴承外传力小,转向灵活，适用于转子低速和静载荷工况的阻尼力可控的干摩擦阻尼轴承。

本发明的目的是这样实现的，包括：轴承体和轴承底座；轴承体包括：轴承盖、万向滑动轴承、滑动组件；

所述轴承体有两个相同的轴承盖且相互匹配；轴承盖内部为空心，空心的内表面为内球面；轴承盖的空心处安装万向滑动轴承，万向滑动轴承外表面与空心内表面匹配；万向滑动轴承有内部轴孔，内部轴孔镶嵌滑动轴承衬套；转轴布置于滑动轴承衬套中；

轴承盖开有矩形槽，矩形槽内安装滑动组件；滑动组件的一端固定于轴承盖，另一端装有摩擦部件，摩擦部件与万向滑动轴承外表面贴合。

本发明还可以包括：

1.滑动组件包括滑动头、压电陶瓷组件、力传感器、垫板、预压螺栓和侧面端盖；滑动组件的滑动头与摩擦部件连接，滑动头的外侧安装有压电陶瓷组件；压电陶瓷组件上安装力传感器；力传感器的外侧安装垫板；垫板通过预压螺栓固定于侧面端盖；侧面端盖与轴承盖固连。

2.滑动组件成对分布于万向滑动轴承两侧的对称位置，轴承体内安装2对或3对滑动组件。

3.轴承盖的空心内表面直径大于轴承体轴向长度，轴承盖加工有线路通道；滑动组件引出的导线经由线路通道与外部控制器连接。

本发明具有如下有益效果：

1.通常情况下转子在启动、加速或停车、减速过程中必须通过临界转速，此时滑动轴承处的转轴有弯转的趋势，但由于轴承的限制作用，并不会发生明显的偏转，但轴系通过轴承座的外传力必然增大，容易引起轴承的断裂，本发明通过应用一种万向滑动轴承，释放了轴承处对转轴偏转趋势的约束，转向灵活，轴承外传力小。

2.本发明在万向滑动轴承外部设置摩擦部件和滑动组件，可产生可控摩擦阻尼力，能够实现对转轴偏转的精确控制，消耗振动能量。本发明装置阻尼力可控，使阻尼轴承适用于转子的全转速工作范围。

3.本发明装置不存在传统油膜阻尼轴承在静载荷条件下油膜分布不均匀而导致阻尼效果差的问题，因此本发明转子可承受静载荷作用。此外，本发明可用于辅助动力传动系统的减振。

附图说明

图1为本发明装置的主视图。

图2为本发明装置的侧视图。

图3为本发明装置的工作示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行更加细致的阐述。

一种阻尼力可控的干摩擦阻尼轴承，包括：轴承体和轴承底座11，如图1所示。轴承体包括：轴承盖1、万向滑动轴承2、滑动组件；滑动组件包括滑动头3、压电陶瓷组件4、力传感器5、垫板6、预压螺栓7和侧面端盖8，如图2所示。