為進(jìn)一步提高燃油經(jīng)濟(jì)性,減少污染排放,將低壓壓氣機(jī)-渦輪轉(zhuǎn)子和風(fēng)扇轉(zhuǎn)子均設(shè)計在最佳轉(zhuǎn)速下工作是未來的商用航空發(fā)動機(jī)的重要研究方向。以普惠為代表,所研發(fā)的齒輪傳動風(fēng)扇發(fā)動機(jī),通過在轉(zhuǎn)子間引入一個星型齒輪傳動系統(tǒng),使得風(fēng)扇在保持低轉(zhuǎn)速的同時低壓壓氣機(jī)-渦輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大幅提高。由于齒輪嚙合作用,該低壓轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)特性與傳統(tǒng)航空發(fā)動機(jī)有著極大的區(qū)別,并且轉(zhuǎn)子系統(tǒng)長期工作在臨界轉(zhuǎn)速之上,其動力學(xué)特性更加復(fù)雜。因此,針對掌握具有星型齒輪傳動結(jié)構(gòu)的低壓轉(zhuǎn)子系:統(tǒng)的動力學(xué)特性及其耦合振動規(guī)律的迫切性和必要性,本文開展的主要工作內(nèi)容如下:首先,根據(jù)復(fù)雜旋轉(zhuǎn)動力裝備結(jié)構(gòu)相似和等比啻例縮尺模型設(shè)計厚理,獲得齒輪傳動風(fēng)扇發(fā)動機(jī)低壓轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的縮尺模型試驗器。基于MATLAB建立該轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的有限元數(shù)值模型,通過SAMCEF Field仿真建模與計算對其固有特性進(jìn)行對比分析,并結(jié)合相關(guān)試驗,驗證建模方法的正確性。其次,分析齒輪嚙合作用對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)固有特性及動力學(xué)響應(yīng)的影響。其中,采用精細(xì)積分系統(tǒng)響應(yīng)分析方法,考慮齒輪嚙合剛度的時變性,進(jìn)一步分析嚙合剛度變化對低壓轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的影響。然后,分析不平衡激勵對低壓轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

齒輪4動風(fēng)扇發(fā)動棚氏壓轉(zhuǎn)子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

齒輪傳動風(fēng)扇發(fā)動機(jī)的減速系統(tǒng)為星型齒輪傳動系統(tǒng)，該系統(tǒng)由中心齒輪、五個游??星齒輪及環(huán)形齒輪組成。中心齒輪作為輸入端由低壓壓氣機(jī)－渦輪轉(zhuǎn)子驅(qū)動，環(huán)形齒輪??作為輸出端與風(fēng)扇轉(zhuǎn)子聯(lián)接，傳動比為３：１［＃。如圖２．２所示，這種星型齒輪傳動結(jié)構(gòu)??使得輸入軸與輸出軸的轉(zhuǎn)向相反，即風(fēng)扇轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向與低壓．壓氣機(jī)－渦輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反。??＾環(huán)形齒輪??＇：，１?＇ｖ，－：?ｒ？Ａ９０００ｒ／ｍｉｎ??輸一齒輪機(jī)匣??圖２．２星型齒輪傳動系統(tǒng)??Ｆｉｇ．?２．２?Ｓｔａｒ?ｇｅａｒ?ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ??２．?１．３發(fā)動機(jī)支承結(jié)構(gòu)??齒輪傳動風(fēng)扇發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的承力機(jī)匣結(jié)構(gòu)如圖２．３所示，其中；風(fēng)扇轉(zhuǎn)子、低??壓壓氣機(jī)－渦輪轉(zhuǎn)子以及齒輪箱均由單獨的承力組合結(jié)構(gòu)外傳負(fù)荷［４６］。齒輪箱和低壓壓??氣機(jī)－潤輪轉(zhuǎn)子前支點由剛性的承力框架支承，風(fēng)扇轉(zhuǎn)子支點和低壓壓氣機(jī)－渦輪轉(zhuǎn)子后??支點采用了彈性支承結(jié)構(gòu)，即軸承座后部可動部分通過彈性支座連接在承力框架的輪轂??上，該種支承結(jié)構(gòu)可改變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的動力特性，以降低振動水平。??圖２．３齒輪傳動風(fēng)扇發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)

１?＇ｖ，－：?ｒ？Ａ９０００ｒ／ｍｉｎ??輸一齒輪機(jī)匣??圖２．２星型齒輪傳動系統(tǒng)??Ｆｉｇ．?２．２?Ｓｔａｒ?ｇｅａｒ?ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ??發(fā)動機(jī)支承結(jié)構(gòu)??輪傳動風(fēng)扇發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的承力機(jī)匣結(jié)構(gòu)如圖２．３所示，其中；風(fēng)扇轉(zhuǎn)子、機(jī)－渦輪轉(zhuǎn)子以及齒輪箱均由單獨的承力組合結(jié)構(gòu)外傳負(fù)荷［４６］。齒輪箱和低壓潤輪轉(zhuǎn)子前支點由剛性的承力框架支承，風(fēng)扇轉(zhuǎn)子支點和低壓壓氣機(jī)－渦輪轉(zhuǎn)子用了彈性支承結(jié)構(gòu)，即軸承座后部可動部分通過彈性支座連接在承力框架的輪種支承結(jié)構(gòu)可改變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的動力特性，以降低振動水平。??

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3563126