發(fā)布時間：2020-06-22 20:38

【摘要】：航空發(fā)動機普遍采用雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),即低壓轉(zhuǎn)子和高壓轉(zhuǎn)子套裝的形式,轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的葉盤數(shù)目多,支點多,轉(zhuǎn)子不平衡、支點不對中所帶來的振動是航空發(fā)動機振動故障的主要來源。航空發(fā)動機內(nèi)外雙轉(zhuǎn)子固有特性、不平衡振動響應(yīng)、不平衡振動在雙轉(zhuǎn)子之間的耦合、內(nèi)外雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)支點不對中條件下雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動特性是理論和工程技術(shù)領(lǐng)域的重要課題,缺乏深入的研究。理論、仿真和實驗相結(jié)合是研究航空發(fā)動機振動特性的主要方法,但是目前關(guān)于航空發(fā)動機雙轉(zhuǎn)子振動特性研究的試驗臺較少。本文針對某型航空發(fā)動機內(nèi)外雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng),開展航空發(fā)動機雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動特性分析,首先基于航空發(fā)動機的內(nèi)外雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng),引入套齒聯(lián)軸器和中介軸承,根據(jù)等效質(zhì)量和等效轉(zhuǎn)動慣量原理對原型機進行�；�,建立四盤五支點內(nèi)外雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)簡化動力學模型,分析雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的固有特性。其次基于New-mark數(shù)值積分法分析內(nèi)外雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不平衡振動響應(yīng),考慮雙轉(zhuǎn)子中高低壓轉(zhuǎn)子的相互影響,數(shù)值仿真分析內(nèi)外雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)各測點不平衡振動的響應(yīng)規(guī)律。然后深入分析支點不對中條件下的激勵機理,并在此基礎(chǔ)上分析內(nèi)外雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在支點不對中條件下的振動特性,最后搭建四盤五支點雙轉(zhuǎn)子模型試驗臺,進行實驗測試,通過搭建簡化試驗臺,可以排除航空發(fā)動機中眾多干擾因素的影響,分析雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動特性,并對理論解析和數(shù)值仿真進行驗證。分析結(jié)果表明當轉(zhuǎn)子系統(tǒng)僅在低壓轉(zhuǎn)子或高壓轉(zhuǎn)子上存在不平衡時,轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動響應(yīng)為單頻振動,軸心軌跡為規(guī)則的圓形,若內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子上均存在不平衡質(zhì)量,則轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動為雙頻振動,軸心軌跡復(fù)雜,并且越靠近中介支點處,耦合作用越明顯;測點離不平衡質(zhì)量所在位置越近,對該不平衡質(zhì)量越敏感;支點不對中會出現(xiàn)二倍頻振動;支點在水平和豎直方向上的不對中會出現(xiàn)耦合,轉(zhuǎn)子振動響應(yīng)的二倍頻幅值與支點不對中量成二次方關(guān)系,與轉(zhuǎn)子的負載扭矩成線性關(guān)系,與不平衡質(zhì)量大小無關(guān),一倍頻幅值與支點不對中量和轉(zhuǎn)子的負載扭矩無關(guān)。本文針對內(nèi)外雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的固有特性、不平衡振動特性、支點不對中問題,開展了內(nèi)外雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動特性研究工作,分析了雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的固有特性,不平衡和支點不對中條件下的振動響應(yīng),研究結(jié)論對航空發(fā)動機內(nèi)外雙轉(zhuǎn)子不平衡故障、支點不對中故障下的振動預(yù)估、評價和控制具有重要價值。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：V231.96

【參考文獻】

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本文編號：2726212