弹支结构用异型轴承刚度特性分析及试验研究

发布时间：2021-07-21 01:21

　　为了减轻航空发动机部件重量,使发动机结构尺寸更加紧凑,航空发动机弹支结构用滚动轴承外圈往往设计成带法兰安装边的一体化结构,省去轴承座（定义该类轴承为异型轴承）,通过螺栓连接固定在发动机机匣上。异型轴承作为航空发动机转子系统的核心承力和传力部件,其刚度特性对转子系统的动力学特性有着极其重要的影响。目前针对航空发动机转子系统动力学分析时,往往将滚动轴承的刚度近似为线性,忽略其中的螺栓连接,没有综合考虑航空发动机轴承结构特点、装配工艺和工况条件对弹支结构刚度尤其轴承刚度的影响,对异型轴承刚度特性影响开展的理论分析和试验研究不足。本文针对航空发动机弹支结构用异型轴承的刚度特性问题,通过建立异型轴承解析模型和有限元模型对轴承刚度进行了分析计算,综合考虑弹支边界条件、螺栓连接装配工艺及转速载荷工况,进行了弹支结构用异型轴承动刚度辨识方法研究和试验验证,开展了相关参数对弹支支点刚度、异型轴承刚度的影响分析试验,从而为航空发动机弹支系统设计、主轴承的结构优化设计和整机装配工艺改进提供参考。本文主要工作包括:（1）弹支结构动静刚度分析:针对弹支结构的动力学特性分析需求,重点开展了对弹支支点刚度影响最大的... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１某型航发发动机内外双转乎－支承系统??Ｆｉｇ．?１．１?Ｉｎｓｉｄｅ?ａｎｄ?ｏｕｔｓｉｄｅ?ｄｏｕｂｌｅ?ｒｏｔｏｒ?ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ?ｓｙｓｔｅｍ?ｏｆ?ａｎ?ａｅｒｏ?ｅｎｇｉｎｅ??

承结构中的滚动轴承外圈往往设计成带有ｆ去兰安装边的一体化结构。其中某型航空发动??机的２＃、４＃支点选用这种法兰外圈异型轴承，轴承法兰外圈通过螺栓与鼠笼、承力机匣??等支承结构连接，如图１．２所示；图１．３所示的航空燃气轮机用滚动轴承外圈为一体的??薄弱带孔涧的法兰结构，滚动轴承通过法兰外圈直接固定到发动机机架上；图１．４所示??为航空燃气轮机主轴用内圈可分离球轴承，轴承外圈与机架用螺栓连接，图中也给出了??轴承内外圈组件。??航发弹支结构用ｆ?ｉ??图１．２航发弹性支承结构用异型轴承??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｐｅｃｉａｌ－ｓｈａｐｅｄ?ｂｅａｒｉｎｇｓ?ｆｏｒ?ｅｌａｓｔｉｃ?ｓｕｐｐｏｒｔ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ａｅｒｏ?ｅｎｇｉｎｅ??厲Ｌａ署領圖柱滚子轴承?國１．４内圈可分离异型轴承??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｐｅｃｉａｌ－ｓｈａｐｅｄ?ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ?ｒｏｌｌｅｒ?ｂｅａｒｉｎｇ?Ｆｉｇ．?１．４?Ｉｎｎｅｒ?ｒｉｎｇ?ｄｅｔａｃｈａｂｌｅ?ｓｐｅｃｉａｌ－ｓｈａｐｅｄ?ｂｅａｒｉｎｇ??异型轴承这种一体化结构可以保证轴承在长期运行中不致松动，避免了轴承在轴承??座中转动而出现异常磨损生热［５］。根据航空发动机主轴承服役前装配过程可知

图２．１典型鼠笼式弹支结构??Ｔｈｅ?ｔｙｐｉｃａｌ?ｆｕｌｃｒｕｍ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｓｑｕｉｒｒｅｌ?ｃａｇｅ?ｅｌａｓｔｉｃ?ｓ弹支支点结构进行简化设计，建立组合弹静刚度、异型轴承的刚度特性和弹支－轴承


本文编号：3294008