大长径比中央传动杆转子动力学特性与故障分析

对航空发动机中央传动杆转子动力学特性进行研究,分析了中央传动杆两端花键套齿联轴器的支承刚度,在此基础上提出了考虑花键套齿联轴器横向刚度和角向刚度的转子动力学设计方法。针对发生碰磨故障的中央传动杆,在试验振动数据详尽分析的基础上,采用该设计方法对其进行了改进设计。发动机整机试验验证表明,改进后的中央传动杆工作稳定,状态良好。通过动力学特性研究以及故障分析,掌握了中央传动杆碰磨故障的简易现象表征,完善了中央传动杆的转子动力学设计技术。     

某型燃气轮机中央传动杆磨损故障分析

某型燃气轮机在试验过程中,多次发生中央传动杆磨损故障,严重影响了研制和试验工作的正常进行。通过对故障件进行磨损痕迹分析、传动杆临界转速分析及壁温测量试验,确定传动杆磨损的主要原因是传动杆临界转速靠近工作转速,工作时振动过大,从而引起了传动杆与外部套管磨损;提出了结构改进措施,经试验证明是有效的。     

航空发动机中央传动杆磨损故障分析与研究

针对某型发动机试车中反复出现中央传动杆中间轴承滚子和保持架脱落、内圈严重磨损故障,进行结构合理性分析、振动特性计算、实物测量、产品质量复查及相关试验测量,确定影响传动杆正常工作的各项因素,找出了传动杆破坏原因。采取传动杆轴径优化设计、改善供油、提高加工质量、改进安装形式等多项措施,解决磨损故障。改进后的发动机试车验证表明,传动杆工作稳定,效果良好。最后,总结出三支点细长中央传动杆设计的关键技术,可为同类中央传动杆设计提供借鉴。     

航空花键研究综述

花键传动简单可靠、比功率高,在航空器传动装置中具有无可替代的地位。花键转速高、传递扭矩大、重量轻、工作环境苛刻,某些花键甚至无法实现润滑和冷却,此外,外花键和内花键的支撑系统各自孤立,无法确保可靠的对中,诸因素导致花键连接的不对中及润滑、磨损问题广泛存在。从20世纪50年代开始,航空业发达国家一直持续对花键的设计、润滑与磨损、试验、排故、维修开展研究工作,形成了系统的花键设计、试验与运行维护方法;而我国对花键的研究较少,且航空花键研究甚为匮乏,无法满足航空领域对传动部件的需求,在观念上,花键常常被视为附属部件和普通连接部件,对其关注度不够。总结了国内外航空花键数十年的研究进展,从航空花键的失效、润滑、振动、磨损、不对中、转子动力学、试验研究等方面开展了详细的调研分析和归纳总结,并探讨了航空花键研究发展趋势,以期为解决我国航空花键面临的不对中、润滑与磨损等问题提供借鉴和参考。     

直升机浮动渐开线花键微动磨损影响因素分析

为探究不同磨损影响因素对浮动花键磨损的影响程度,基于能量耗散理论,建立了花键副微动磨损预测模型,分析了扭矩、载荷波动、花键材料、摩擦因数、轴向不对中以及角向偏心对浮动花键的磨损影响规律;同时建立熵权-模糊关联分析模型,客观分析了不同磨损影响因素对花键磨损的关联程度。结果显示:基于能量耗散的微动磨损模型所计算的花键齿顶、齿中以及齿根位置处最大磨损深度的计算误差分别低于6.9%、2.4%和14%。轴向不对中下部分花键磨损位置从齿根往齿中位置偏移;角向偏心使得花键两端接触不良,导致两端磨损分布不均。同时发现角向偏心、轴向不对中以及材料对花键副的磨损影响程度较大,为浮动渐开线花键抗磨损方法研究提供技术支撑。      

航空鼓形花键设计及其不对中接触特性

针对鼓形花键设计方法不完善、修形量范围无法确定的问题,提出利用花键齿面许用应力与内外花键配合干涉确定鼓形花键鼓形量的范围。以某航空发动机中央传动杆花键为例,开展鼓形花键设计;进而对比研究对中与不对中状态下普通花键和鼓形花键的接触特性。结果表明:对中状态下,普通花键接触应力集中于齿向加载端,而鼓形花键则集中于齿向中部且接触应力增大;不对中状态下,普通花键接触齿对数目显著减小且接触应力显著提高,而鼓形花键的均载性显著且接触应力降低;随着不对中的增大,普通花键因干涉而存在断齿风险,而鼓形花键仍能够啮合但脱开齿对数目增加,接触应力也急剧提高。所确定的鼓形花键修形量范围合理,能够将齿侧间隙、不对中补偿能力、与修形量定量耦合起来,为航空鼓形花键设计、不对中控制、承载能力与寿命提升提供了重要理论参考。      

航空花键振动磨损预测与实验

基于Archard经典磨损理论,推导振动条件下航空花键的键齿之间的相对运动位移,考虑实验花键模拟工况循环和振动位移,对实验花键的磨损进行了预测,并搭建了航空花键磨损实验台,开展磨损实验测试。理论预测表明:磨损量随着磨损系数、传递扭矩的增加而线性增加,随着齿数、硬度增加而线性减小,而随着振动量的增大而非线性增大。实验与仿真结果定性一致,在磨损初期存在一定波动,磨损后期存在一定的偏差,这是由于花键制造和安装偏差、理论模型简化以及难以考虑的花键复杂工况等所致。振动对花键磨损具有决定性影响,因此应合理控制内、外花键所在转子的振幅、提高花键转子设计动平衡等级可以有效延缓花键磨损。      

带辅助支承的传动杆动态特性试验和仿真

为了研究大型客机发动机中带辅助支承的径向传动杆动态特性,搭建了测试位移和加速度响应的传动杆部件试验台, 在最大转速分别为26000、29000 r/min条件下进行了轴承座轴向共振试验、内传动杆弯曲共振和传动杆进入共振区间后的动态特 性试验;采用3维有限元方法建立了传动杆系统的动态特性模型,对传动杆系统的动态特性进行了仿真,并将试验结果与仿真结 果进行了对比分析。结果表明：传动杆位移响应先于轴承座加速度响应进入共振,并且在进入共振后的很长区间内,振动仍然持 续快速增大;结合试车经验和故障形式提出了“试车临界转速”的概念,利用3维有限元法综合考虑多部件结构特征、轴承支承刚 度和花键连接刚度,全面分析了传动杆组件的各阶固有频率,其中传动杆仿真临界转速和试车临界转速误差为2.1%。     

一种新型旋转作动器技术简讯

适应高性能飞机翼面摆动的需要,研究成功了一种新型旋转作动器,其传动原理如图1所示.图中1-液压马达;2-丝杆副, 它的螺旋升角α较小;3-多头丝杆副, 它的螺旋升角β较大;4-直花键副;5-止推轴承.液压马达1的轴固定在主翼上,当液压马达外壳转动时,带动螺母2转动,丝杆2向右轴向移动.与2相连的丝杆3轴向移动,带动螺母3转动.由螺母3上的挂耳带动转翼转动.花键副4的作用是防止丝杆轴转动, 并承受转翼的反作用力矩.止推轴承5的作用是允许套3输出转动, 并防止套3轴向移动.     

基于光谱分析技术的磨损故障监测

采用转盘电极式原子发射光谱分析技术,监测某型燃气轮机传动润滑系统磨损状况的发展变化趋势,及时诊断早期磨损故障.为确保光谱分析技术监测的准确性,着重研究了环境温度波动、标准曲线细化、样品黏度以及磨损颗粒尺寸等主要因素对测量结果的影响,并简要阐述了光谱分析技术的基本原理.经大量研究试验表明:光谱分析技术能够提前预报燃气轮机传动润滑系统可能发生的磨损故障,是油液状态监控的1种有效手段.     

某型机动力轴微动磨损分析与处理

在振动环境下,螺纹、花键等联接形式易产生微动磨损。本文对某型直升机科研试飞过程中出现的动力轴花键微动磨损现象进行了机理分析并给出了处理措施。     

中央驾驶杆集成技术研究

目前各型飞机广泛使用分布式布置的中央杆,其组成特点导致占用空间大、运动部件多、影响座舱气密性、机上安装调整工作量大和维护困难等诸多问题。为解决上述问题,同时提高中央杆的人感特性和技术水平,在某型飞机上开展了中央杆的集成化、小型化研究工作。其关键技术研究目的是将原分布式布置的相关产品和传动杆系集成在一起,形成一个独立的产品装机,其关键技术包括人感特性参数优化设计、纵横向防耦合操纵枢轴设计、传动路线布置和配套产品小型化设计等内容,同时严格控制集成中央杆的外形尺寸,保证飞行员具有足够的操纵空间和舒适性。研究证实,集成中央杆具有技术可行性,技术成熟后作为独立的产品装机,能够在改善人感特性、减少机上安装调整工作量、提高维护性和保障性等方面发挥巨大的作用,同时带来可观的经济效益。     

WJ6发动机辅助滑油泵传动轴结构改进设计

本文针对辅助滑油泵传动套磨损的故障，对传动结构进行详细的分析论证后，提出了结构改进设计：传动轴由直齿结构改为带鼓形齿的细长弹性轴结构。     

某型发动机花键螺栓凸块压伤故障分析

就某型涡喷发动机一起花键螺栓凸块压伤故障，介绍了花键螺栓装配原理并对装配过程进行分析，梳理了花键螺栓装配到位的检查方法和时机，找到了花键螺栓凸块压伤的原因，并制定了改进措施，为类似故障的排除提供参考和借鉴。     

高转速大长径比传动杆动态特性研究

大客发动机径向传动杆具有长径比大、转速高等特点.为保证传动杆可靠工作,需进行精确的动态特性分析,而边界条件的选取和简化是保证传动杆动态特性准确性的关键.分别使用了简化模型和整体模型计算了传动杆的模态,通过边界条件的选取设置,对传动杆进行了动态特性分析和试验验证,并与试验结果进行了对比.结果显示,使用整体模型计算得到的传动杆模态振型与试验结果较为一致,证明了传动杆边界条件选取方法的正确性.     

某型发动机附件机匣中心传动锥齿轮故障分析

针对某型发动机附件机匣中心传动锥齿轮脱开故障进行了分析,论述了故障现象,分析了故障模型、故障原因及改进措施。从试车结果看,改进后的锥齿轮固定形式提高了传动的可靠性,措施是有效的。     

某型教练机发动机操纵系统油门杆操纵力偏大问题分析

针对某型教练机发动机操纵系统在停车位置油门杆操纵力偏大问题,本文从该飞机改装前后油门操纵结构不同点以及操纵力技术要求着手,进行了油门杆在停车位置的传动关系比较,分析了传动关系变化以及新增的后舱油门杆对油门杆操纵力带来的影响.并通过机上测力试验及操纵力增量数理统计分析,验证了新增的后舱油门杆增大了油门杆操纵力,同时,还开...     

某型涡扇发动机花键管瓦季姆报警故障研究

通过对某型涡扇发动机进气帽罩瓦季姆报警故障的统计和分析,系统研究了导致报警的机理和原因,并针对花键管部位的报警故障采取了有效的解决措施,措施的有效性已在该型发动机上得到了充分验证。     

基于声测法的齿轮行波共振测试方法

针对航空发动机由行波共振导致的中央传动锥齿轮断裂故障，提出了一种基于声测法的齿轮行波共振转速测试方法， 建立了非接触齿轮行波共振测量系统，该测试方法简便易行，不需要对转子件进行测试改装，直接引出测试部位的声信号进行分 析研究。基于声测法开展了航空发动机中央传动锥齿轮行波共振试验，研究中央传动锥齿轮行波共振特性，获取了从动锥齿轮行 波共振频率、危险转速范围。通过动应力同步测量试验进行对比验证，结果表明：该测试方法和系统可以精准识别和有效监测航 空发动机中央传动锥齿轮行波共振频率和共振转速，行波共振频率误差小于0.025%，共振转速误差小于0.018%。该方法同时适 用于其它齿轮和盘轴的行波共振故障分析，为相关类型齿轮共振试验及故障诊断提供了一种非接触、长时间监控疲劳试验的测量 方法。     

大螺旋角内花键的简易加工

一、概况 某产品上有一个螺旋角为45°的梯形内花键(见图1)。 为加工这样的零件,我们收集了一些资料,并走防了有关单位,找到了一些加工螺旋内齿(或花键)的方法,大致有如下几种: 1.在卧式拉床上加工 在活动拉刀杆上装一个螺旋靠模,强迫拉刀在工作过程中旋转,从而拉出内螺旋花键。由于螺旋靠模的直径比拉刀直径大好几倍,因此,在同一导程下,靠模上的螺旋角比拉刀上的螺旋角成比例增大而极易产生“自锁”。