转子低循环疲劳试验器若干关键技术研究

发布时间：2020-02-18 22:24

【摘要】：轮盘低循环疲劳可靠性问题一直是航空发动机研制领域关注的重点,必需通过大量的试验验证才能获得准确的设计参数,而完成这些试验的关键设备就是转子高速旋转低循环疲劳试验器。目前,国内在役的试验器大都是从欧美国家引进,单台及零配件价格昂贵,维修周期长。因此,研制具有完全自主知识产权的转子高速旋转低循环疲劳试验器具有重要意义。 本文在充分调研的基础上,确定ZUST6D型试验器的设计参数,开展详细的研制工作。主要完成以下工作： (1)完成了简洁高效的两级增速系统设计。第一级高速平带增速和第二级高速齿轮增速,使柔性主轴的最高输出转速达到6万r/min。采用合理的高速齿轮加工工艺及改进的齿轮修形方法,提高了齿轮箱的承载能力,降低了高速啮合噪音,提高了系统的稳定性。 (2)完成了高速柔性悬臂转子系统的设计。通过调整配重工装使系统稳速试验转速避开临界转速区；采用橡胶O型圈阻尼器,提高了转子系统抗不平衡响应的能力和运转平稳性。 (3)初步研究了轮盘低循环疲劳裂纹的在线监测方法。通过测量柔性转子振动响应,实时绘制主轴振幅随循环次数变化的趋势图,检测试验过程中轮盘裂纹的生成和扩展过程. (4)设计了一套高温电阻炉加热装置,实现旋转试件的高温加热。 (5)完成了ZUST6D型低循环疲劳试验器自动控制系统的设计与开发。该系统以触摸屏为人机接口(HMI),以可编程逻辑控制器(PLC)为控制主站,以工控机(IPC)为监控系统完成数据显示和保存,采用第三方控件实现IPC和PLC的串口通信。 本文研制的转子低循环疲劳试验器及其控制系统通过了试验验证,并完成了某型发动机叶轮的低循环疲劳寿命定寿试验,完整记录了试验数据。试验结果表明,该试验器主机及控制系统稳定性高、可靠性好,完全满足设计要求。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：V216.8

【参考文献】

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1 李娟娟;宣海军;廖连芳;;轮盘碎片撞击圆筒体的试验研究[J];兵工学报;2009年S2期

2 邓旺群;唐广;;高速柔性转子动力特性及平衡技术试验研究[J];长沙航空职业技术学院学报;2008年03期

3 边军,刘相华,王国栋;新型红外线加热设备的研制[J];东北大学学报;2004年04期

4 杨依真;王延相;王成国;祝荣烈;焦东英;;新型高效聚酯平带摩擦传动的探讨[J];纺织器材;2011年03期

5 宋迎东,高德平;粉末冶金与常规高温合金构件应力与疲劳寿命对比[J];机械工程材料;1999年02期

6 毛汉领;黄振峰;;转轮叶片裂纹声发射信号的特征提取及其传输[J];广西大学学报(自然科学版);2008年03期

7 董元;论新型电阻炉的技术特点及超大型炉设计关键点[J];工业加热;2002年06期

8 聂景旭;涡轮盘的损伤容限分析[J];航空动力学报;1988年04期

9 龚梦贤,王旅生,曹凤兰,邓剑波,茹梅秀;某压气机九级盘低循环疲劳寿命试验评估[J];航空动力学报;1990年04期

10 蒋向华,杨晓光,王延荣;某型航空发动机涡轮盘结构可靠度计算[J];航空动力学报;2005年03期

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本文编号：2580828