轉(zhuǎn)子系統(tǒng)作為類似于航空發(fā)動機(jī)等大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的主要組成部分,因其通常工作在比較惡劣工作環(huán)境中,故不可避免的會發(fā)生多種故障。本論文以多故障作用下單跨及雙跨滾動軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)作為研究對象,綜合考慮碰摩、裂紋、松動等故障及氣流激振力和螺栓法蘭結(jié)構(gòu)因素,結(jié)合部分系統(tǒng)參數(shù)對其故障機(jī)理作了仿真研究,研究主要分作以下幾個(gè)方面:綜合考慮碰摩、裂紋與松動等故障。在國內(nèi)外學(xué)者研究基礎(chǔ)上,將三者進(jìn)行耦合研究。先分析單一故障再分析耦合故障對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。研究表明:碰摩故障可使系統(tǒng)一階臨界轉(zhuǎn)速升高,采集信號呈現(xiàn)出較高連續(xù)譜成份;裂紋故障可使一階臨界轉(zhuǎn)速降低,采集信號呈現(xiàn)出較高分?jǐn)?shù)倍頻成份;松動故障不改變一階臨界轉(zhuǎn)速,采集信號呈現(xiàn)出較高三倍頻成份。考慮轉(zhuǎn)子上葉片產(chǎn)生的氣流激振力效應(yīng)。對傳統(tǒng)Alford氣流激振力加以改進(jìn),推導(dǎo)出了更加符合實(shí)際情況的直葉片和扭葉片氣流激振力公式,并就兩轉(zhuǎn)子葉片不同組合形式作了探究。研究表明:當(dāng)兩轉(zhuǎn)子葉片為同類形狀時(shí),運(yùn)動較為穩(wěn)定。隨著進(jìn)氣速度和葉片高度的增加,“雙直”葉片在超一階臨界轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)穩(wěn)定性變化明顯,“雙扭”葉片在低于一階轉(zhuǎn)速和超二階轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)穩(wěn)定性變化明顯,“扭直”葉片在... 

【文章來源】：中國民航大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

單轉(zhuǎn)子

中國民航大學(xué)碩士學(xué)位論文3支撐方案的選擇應(yīng)本著安全性、經(jīng)濟(jì)性等因素靈活選擇。圖1-2為兩種常見單轉(zhuǎn)子支承方案，其共性是都選用兩軸承支承，區(qū)別在于前者為1-0-1式，其含義為：壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子前方有一軸承，渦輪轉(zhuǎn)子后方有一軸承，兩者之間沒有軸承來支承，即兩者是一個(gè)整體，并未區(qū)別開來。后者為1-1-0式，其含義為：壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子前方有一軸承，渦輪轉(zhuǎn)子后方?jīng)]有軸承來支承，兩者之間有一軸承來支承。圖1-3則為兩種常見雙轉(zhuǎn)子支承方案，其中圖1-3(a)的JT9D航空發(fā)動機(jī)低壓轉(zhuǎn)子選擇0-1-1式滾動軸承支承，高壓轉(zhuǎn)子選取1-1-0式滾棒軸承支承。圖1-3(b)的PW400航空發(fā)動機(jī)低壓一側(cè)轉(zhuǎn)子選取0-2-1式作為支承，高壓一側(cè)轉(zhuǎn)子選取1-1-0式作為支承，以此來適應(yīng)各自工作環(huán)境。(a)1-0-1兩支點(diǎn)支承形式(b)1-1-0兩支點(diǎn)支承形式圖1-2單轉(zhuǎn)子支承方案(a)JT9D航空發(fā)動機(jī)支承形式(b)PW400航空發(fā)動機(jī)支承形式圖1-3雙轉(zhuǎn)子支承方案

中國民航大學(xué)碩士學(xué)位論文11()1()10()rxyekfxPeefyPe(2.2)圖2-1局部碰摩模型2.2.2裂紋故障包括航空發(fā)動機(jī)在內(nèi)的大多數(shù)旋轉(zhuǎn)機(jī)械工作環(huán)境都比較惡劣，經(jīng)常處于高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速狀態(tài)下，由于其轉(zhuǎn)軸長期作高負(fù)荷旋轉(zhuǎn)，在交變應(yīng)力作用下，在其表面不可避免的會產(chǎn)生裂紋。裂紋一旦出現(xiàn)會以很快的速度向四周蔓延，嚴(yán)重影響系統(tǒng)穩(wěn)定性，可能會引發(fā)災(zāi)難性后果。在轉(zhuǎn)子動力學(xué)領(lǐng)域中主要是通過開閉函數(shù)來描述裂紋對系統(tǒng)振動特性的影響，常用的裂紋開閉函數(shù)有三種，分別是方波模型、余弦波模型以及綜合模型，它們是基于轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)過程中裂紋模型截面變化過程而推倒出來的，可用f來表示，以下是三種國內(nèi)外學(xué)者科研常使用的開閉函數(shù)：(1)方波模型方波模型可用數(shù)學(xué)表達(dá)表示為：122220,1,2...02222kkfkkk(2.3)此模型最早起源于Gasch[57]的一個(gè)假設(shè)，他認(rèn)為裂紋的開閉是一個(gè)瞬間過程，發(fā)生了階躍現(xiàn)象，不考慮裂紋開閉中間過程，此種模型對裂紋描述較為粗略。(2)余弦波模型顧名思義，余弦波模型是借助于余弦函數(shù)表示的一類特殊模型，可表示為：


本文編號：3337616