高速转子动平衡技术研究及系统开发

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1、西南科技大学研究生学位论文高速转子动平衡技术研究及系统开发年级2012姓名陈绪龙申请学位级别硕士专业机械工程指导教师曾国英教授独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。关于论文使用和授权的说明本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位

2、论文的规定，即：学校有权保留学位论文的复印件，允许该论文被查阅和借阅；学校可以公布该论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）ClassifiedIndex:TH113.1U.D.C:621SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisResearchanddevelopmentofhighspeedrotordynamicbalancingtechnologyGrade:201

3、2Candidate:ChenXulongAcademicDegreeAppliedfor:MasterSpeciality:MechanicalandEiectronicEngineerSupervisor:Prof.ZengGuoyingApr.6th,2015西南科技大学硕士研究生学位论文第I页摘要小型涡轮发动机具有质量轻、体积小、转速高、高能量密度等特点，因此作为航空航天领域的动力装置具有广阔的应用前景。转子作为涡轮发动机动力传递最重要元件，其平衡状况将直接决定整个发动机的性能和使用寿命。由于转子在制

4、造、装配过程难以达到微量级的尺寸要求，因此研究小型涡轮发动机转子高速动平衡技术在国防领域内具有重要的科学价值。本文结合某新型航空涡轮轴发动机高速动平衡算法问题开展研究，并开发一套高速转子动平衡测试系统。首先介绍了刚、柔性转子的动平衡理论和方法，分析了国内外动平衡算法存在的不足并对其作出了相应的改进及优化。通过分别将谐分量法、传递矩阵法应用于转子动平衡中达到减少校正质量、平衡周期和提高转子平衡精度的目的。然后在此基础上开发了在Windows平台基于VC++的高速转子动平衡测试系统，主要包括转子试验平台的搭建、传

5、感器的选择、采集卡的选择等硬件部分和转子测试系统界面的设计、数据采集、数据显示、数据分析、以及刚性转子单、双平面和柔性转子影响系数法、谐分量影响系数法、传递矩阵影响系数法动平衡算法等实现软件部分。最后进行了刚、柔性转子多种动平衡算法试验，并对其试验结果进行比较，实验结果表明谐分量影响系数法、传递矩阵影响系数法在转子动平衡中平衡效果优于传统的平衡算法，从而验证了高速转子动平衡测试系统具有良好的实用性。关键词：小型涡轮发动机高速动平衡谐分量法传递矩阵法动平衡测试系统西南科技大学硕士研究生学位论文第II页Abstr

6、actAsthepowerunitintheaviationandaerospacefield,microturbineenginehasbroadapplicationprospectduetothecharacteristicsoflightweight,smallvolume,highspeedandhighenergydensity.Therotoristhemostimportantcomponentofturbinepowertransfer,sothatthebalanceofrotorwill

7、directlydeterminetheperformanceandservicelifeoftheturbineengine.Becauseofthemicrosizerequirementsofrotorduringthemanufacturingandassemblyprocess,thestudyofsmallturbineenginerotorofhighspeeddynamicbalancetechnologyhasimportantscientificvalueinthefieldofnatio

8、naldefense.Thispaperiscombinedwithsomenewaviationturboshafthigh-speeddynamicbalancingalgorithmresearchproblemtodevelopasetofhigh-speedrotordynamicbalancetestsystem.Thispaperfirstintroducesthedynamicbal