导筒套装在所述支承座11的环形通孔内表面。
[0031]所述支承座11为环形，支承座内表面与静摩擦片10的导筒相配合，使所述静摩擦片嵌套在支承座内圆表面且只能沿轴向滑动;支座上沿周向120°均布开有三个通孔。在孔的一端放有压电陶瓷，通过销钉与静摩擦片接触;孔的另一端加工有螺纹，与调节螺栓的螺纹段配合，旋扭调节螺栓就可调节动、静摩擦片之间的预紧力。
[0032]折返式弹性支承是由内鼠笼弹性支承5和外鼠笼弹性支承6组成，被安装在支承座上。在组装所述各折返式弹性支承时，所述内鼠笼弹性支承的一端嵌套在外鼠笼弹性支承内，另一端套装在滚动轴承4的外环上;所述内鼠笼弹性支承与滚动轴承配合一端的端面与动摩擦片2通过沉头螺钉连接。
[0033]在所述外鼠笼弹性支承的圆周表面上均布有4个应变片；各应变片均粘贴在该外鼠笼弹性支承的各外鼠笼肋条19上，用于测量转子传至弹支处的振动。
[0034]所述内鼠笼弹性支承5为圆筒状，一端为敞口，该敞口的圆周上有法兰；另一端有端盖，在该端盖的中心有与转轴3的安装孔，转轴3通过轴承安装在该安装孔内。在所述内鼠笼弹性支承一端端盖的外缘上均布有用于安装动摩擦片的螺孔。在所述内鼠笼弹性支承5的圆周上沿该内鼠笼弹性支承的轴向开有多个矩形通孔，相邻的两个矩形通孔之间的壳体形成了该内鼠笼弹性支承的内鼠笼肋条18。所述内鼠笼肋条的周向宽度、数量及长度均根据所需的弹性刚度，通过鼠笼式弹性支承刚度计算公式确定;所述矩形通孔的数量根据该内鼠笼肋条的宽度确定。
[0035]所述外鼠笼弹性支承6为圆筒状，两端均为敞口，其中一端的外圆周表面有径向凸出的法兰，用于与支承座11的连接;另一端的内圆周表面有径向凸出的法兰，用于连接内鼠笼弹性支承5。所述外鼠笼弹性支承与内鼠笼弹性支承连接端的内径与该内鼠笼弹性支承的外径相同。
[0036]在所述外鼠笼弹性支承6的圆周上沿该外鼠笼弹性支承的轴向开有多个矩形通孔，相邻的两个矩形通孔之间的壳体形成了该外鼠笼弹性支承的外鼠笼肋条19。所述外鼠笼肋条的周向宽度、数量及长度均根据所需的弹性刚度，通过鼠笼式弹性支承刚度计算公式确定;所述矩形通孔的数量根据该内鼠笼肋条的宽度确定。
[0037]所述静摩擦体采用A3钢制成，为薄壁圆筒状。所述静摩擦体包括筒体和位于该筒体一端端面的圆形的静摩擦片。所述摩擦片的中心有转轴3的过孔;该摩擦片的外径略小于所述外鼠笼弹性支承6的内径，使二者之间能够间隙配合;该摩擦片的外缘的外表面均布有三个销钉I的定位槽。所述静摩擦体筒体的外径略小于支承座的内径，使两者在轴向能够滑动配合。
[0038]所述动摩擦片是一个厚度为3?5mm的薄圆片，材料为H62普通黄铜。该动摩擦片的外径和内径分别与所述静摩擦体的摩擦片的外径和内径相同。
[0039]组装时，将所述动摩擦片套装在转轴上，并通过沉头螺钉将所述动摩擦片与内鼠笼弹性支承固连;将所述静摩擦体亦套装在转轴上，通过所述的三个销钉将该静摩擦体与支承座11固连。当转子振动时，动摩擦片将随转子一起振动，所述动摩擦片与静摩擦片之间会产生相对运动。通过压电陶瓷改变动摩擦片与静摩擦片间的压紧力，使该动摩擦片与静摩擦片间产生摩擦以消耗转子的振动。
[0040]所述支承座11为中空回转体。该支承座的内孔为等径孔;外圆周表面为阶梯表面。所述支承座的内径与所述静摩擦体的外径相同，并使两者之间间隙配合。所述支承座小直径端的外径与底座支杆上通孔的孔径相同。在所述支承座的端面上均布有三个轴向的通孔，用于安装销钉1、压电陶瓷8和调节螺栓9。所述通孔的中心线均平行于该支承座11的中心线。所述通孔为阶梯孔，小孔端位于该支承座大直径端，该小孔的孔径与销钉的外径相同；通孔的大孔的孔径与调节螺栓的外径相同。在该支承座的圆周表面均布有三个圆弧状的压电陶瓷引线槽，该压电陶瓷引线槽的一端分别与所述的通孔贯通。
[0041]所述的压电陶瓷8是一种低压叠堆式压电陶瓷，呈长方形，具有电致伸缩效应。通电时，压电陶瓷变形伸长，随电压增加伸长量增加;撤电压时，变形立刻消失。
[0042]所述的调节螺栓9为外表面呈“T”形的中空体。该调节螺栓小直径端为圆柱段，大直径端为螺纹端。在该调节螺栓的圆柱段靠近螺纹端的位置上均布有两对共四个应变片导线孔13。通过旋扭调节螺栓调节该调节螺栓圆柱端与压电陶瓷间的压紧力。在邻近所述两对应变片导线孔13处圆柱段的的圆周表面上对称粘贴2只应变片，各应变片导线分别通过圆柱段上的各应变片导线孔引入调节螺栓内孔，继而从调节螺栓内引出并与阻尼器外的应变仪的端子连接。所述调节螺栓圆柱段端部与压电陶瓷接触。工作时，通过调节螺栓圆柱段与压电陶瓷之间的压紧力，使压电陶瓷与静摩擦片压紧，通过监测应变片的应变，能够确定动摩擦片与静摩擦片之间压紧力的大小。
[0043]所述底座12包括底板和支杆。所述支杆固定在底板的上表面。在该支杆上部有用于安装支承座的通孔。
[0044]装配时:
[0045]首先，将内弹支嵌套在外弹支内，用螺栓紧固；动摩擦片通过沉头螺钉固定在内弹支与轴承连接的一端。然后，将压电陶瓷放入支承座的通孔中，接着放入销钉;静摩擦片通过导筒套在支承座内，摩擦片贴紧销钉；已装好的折返式弹支的外弹支与支承座通过螺栓连接固定。接着，在弹性支承的外弹支4个肋条上粘贴应变片，并在3个调节螺栓的圆柱段上分别粘贴2只应变片。最后，将调节螺栓安装于支承座的通孔内，根据应变片测试的应变数据旋扭调节螺栓，使得动、静摩擦片之间的预紧力符合要求。将外弹支4个肋条上粘贴的应变片导线引出，并接入测控系统。
[0046]工作时，首先通过调节螺栓上应变片测得的应变数据，确定动、静摩擦片之间的预紧力。当转子工作产生振动时，折返式鼠笼弹性支承肋条发生交变变形，粘贴在其上的4只应变片以电压波动的形式将这种交变变形反映出来，应变的波动表征了转子的振动。当应变超过控制系统预设的阈值范围时，测控系统会根据振动大小给压电陶瓷施加控制电压，从而改变动、静摩擦片之间的压紧力，以达到减小振动的目的。若振动不超过设定的阈值范围时，阻尼器处于待控状态。
【主权项】
1.一种智能结构弹支干摩擦阻尼器，其特征在于，包括折返式弹性支承、支承座、压电陶瓷、动摩擦片、静摩擦片、多个应变片和三个调节螺栓;其中:所述折返式弹性支承包括内鼠笼弹性支承和外鼠笼弹性支承;所述内鼠笼弹性支承的一端嵌装入在外鼠笼弹性支承内，另一端通过轴承安装在转轴上;所述内鼠笼弹性支承与滚动轴承配合一端的端面与动摩擦片通过螺栓连接;静摩擦片套装在所述转轴一端的外圆周上;动摩擦片套装在所述转轴上，并处于所述静摩擦片大直径端的端面与所述内鼠笼弹性支承的端面之间；外鼠笼弹性支承套装在所述内鼠笼弹性支承的外圆周上，支承座套装在静摩擦片的外圆周上，并使所述内鼠笼弹性支承的一个端面与所述支承座的一个端面贴合;所述静摩擦片的一端装入底座上的静摩擦片安装孔内；各压电陶瓷和各调节螺栓均位于支承座端面的通孔内；在所述外鼠笼弹性支承的外鼠笼肋条上粘贴应变片，并使所述4个应变片均布在该外鼠笼弹性支承外圆周表面;在三个调节螺栓的圆柱段上分别粘贴2只应变片。2.如权利要求1所述智能结构弹支干摩擦阻尼器，其特征在于;所述支承座的内径与所述静摩擦体的外径相同，并使两者之间间隙配合;所述支承座小直径端的外径与底座支杆上通孔的孔径相同；在所述支承座的端面上均布有三个轴向的通孔，用于安装销钉、压电陶瓷和调节螺栓;所述通孔的中心线均平行于该支承座的中心线;所述通孔为阶梯孔，小孔端位于该支承座大直径端，该小孔的孔径与销钉的外径相同；通孔的大孔的孔径与调节螺栓的外径相同；在该支承座的圆周表面均布有三个圆弧状的压电陶瓷引线槽，该压电陶瓷引线槽的一端分别与所述的通孔贯通。3.如权利要求1所述智能结构弹支干摩擦阻尼器，其特征在于;所述内鼠笼弹性支承的一端为敞口，该敞口的圆周上有法兰；另一端有端盖，在该端盖的中心有转轴的安装孔;在所述内鼠笼弹性支承一端端盖的外缘上均布有用于安装动摩擦片的螺孔;在所述内鼠笼弹性支承的圆周上均布该内鼠笼弹性支承的内鼠笼肋条。4.如权利要求1所述智能结构弹支干摩擦阻尼器，其特征在于;所述外鼠笼弹性支承一端的外圆周表面有径向凸出的法兰，用于与支承座的连接;另一端的内圆周表面有径向凸出的法兰，用于连接内鼠笼弹性支承;所述外鼠笼弹性支承与内鼠笼弹性支承连接端的内径与该内鼠笼弹性支承的外径相同；在所述外鼠笼弹性支承的圆周上均布该外鼠笼弹性支承的外鼠笼肋条。5.如权利要求1所述智能结构弹支干摩擦阻尼器，其特征在于;所述静摩擦体包括筒体和位于该筒体一端端面的圆形的静摩擦片;所述摩擦片的中心有转轴的过孔;该摩擦片的外径略小于所述外鼠笼弹性支承的内径，使二者之间能够间隙配合;该摩擦板的外缘的外表面均布有三个销钉的定位槽;所述静摩擦体筒体的外径略小于支承座的内径，使两者在轴向能够滑动配合。6.如权利要求1所述智能结构弹支干摩擦阻尼器，其特征在于;所述的调节螺栓的上均布有两对共四个应变片导线孔;在邻近所述两对应变片导线孔处圆柱段的的圆周表面上对称粘贴2只应变片，各应变片导线分别通过圆柱段上的各应变片导线孔引入调节螺栓内孔，继而从调节螺栓内引出并与阻尼器外的应变仪的端子连接。
【专利摘要】一种智能结构弹支干摩擦阻尼器，包括折返式弹性支承、支承座、压电陶瓷、动摩擦片、静摩擦片、多个应变片和三个调节螺栓。内鼠笼弹性支承的两端分别与外鼠笼弹性支承和转轴连接。内鼠笼弹性支承与滚动轴承配合一端的端面与动摩擦片通过螺栓连接。内鼠笼弹性支承与滚动轴承配合一端的端面与动摩擦片连接。静摩擦片套装在转轴的一端。动摩擦片套装在转轴上。外鼠笼弹性支承套装在内鼠笼弹性支承的外圆周上。本发明引入智能结构弹支干摩擦阻尼器之后，转子通过临界转速时的振动将会得到有效地控制，同时还可以抑制转子失稳振动和其他不明原因造成的振动突然增大，因此在航空、航天领域有着广阔的应用前景。
【IPC分类】F16F15/02
【公开号】CN105526304
【申请号】CN201510873150
【发明人】宋明波, 廖明夫, 王四季, 陈先龙, 徐莹阁
【申请人】西北工业大学
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年12月2日