高速柔性转子动力特性及平衡技术试验研究

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1、万方数据第8卷第3期长沙航空职业技术学院学报V01．8No．32008年9月JOURNALOFCHANGSHAAERONAUTICALVOCATIONALANDTECHNICALCOUEGESep．2008■●■■■■■●■■■■■■●■●●■■■●■■■■■●■■●●■●■■■■■●■■●■■●■■●●■■■●■●●●■I■●●■■■●■■●■●■■●■■■■■■■■■●■●●__■●●●■■■■■■●■■■■■●■■■●■■■■●■●■■●■■■■■●■■■■■■●■■■一高速柔性转子动力特性及平衡技术试验研究邓旺群1’2，唐广

2、2(1．长沙航空职业技术学院，湖南长沙410124；2．中国航空动力机械研究所，湖南株洲412002)摘要：某新型涡轴发动机动力涡轮轴组件是一个带弹性支承和挤压油膜阻尼器的高速柔性转子，对其动力特性和高速动平衡进行试验研究，试验测得轴组件的动力特性，并和计算结果进行对比分析，在此基础上，完成高速动平衡试验。关键词：涡轴发动机；动力涡轮轴组件；动力特性；高速动平衡；试验研究中图分类号：V231．96文献标识码：A文章编号：1671—9654(2008)03—032—07ExperimentalResearchontheHighSpee

3、dFlexibleRotorDynamicCharacteristicsandBalanceTechnologyDENGWang—qunl”，TANGGuan92(1．ChangshaAeronauticalVocationalandTechnicalCollege，ChangshaHunan410124)(2．ChinaAviationPowerplantResearchInstitute，ZhuzhouHunan412002)Abstract：Powerturbineshaftassemblyofanew—typeturbine

4、shaften舀neisaflexiblerotorwithelasticsupportandsqueezeoilfilmdamper，anditsdynamiccharacteristicsandhi【ghspeeddynamicbal—ancealeresearchedbyexperimentinthispaper．Thedynamiccharacteristicsoftheshaftassemblyaremeasuredduringexperiment，andexperimentresultsareanalyzedandcom

5、paredwithcalculationresults．Basedonthis，hig}IspeeddynamicbalanceexperimentoftheshaftassemblyiscarriedoutandbalanceeffectiSideal．Keywords：turbinesh址engine；powerturbineshaftassembly；dynamiccharacteristics；hi曲speeddynamicbalance；experimentall[槐arch●O引言现代中、小型航空发动机的转子正朝着转速越

6、来越高、越来越“柔”的方向发展，结构13益复杂，对动力特性和高速动平衡研究提出了新的挑战。然而，由于试验条件和经费的限制，国内在这方面的研究还大多停留在理论分析、数值模拟以及模拟转子的试验验证阶段，很少开展真实航空发动机转子的动力特性和高速动平衡试验研究⋯，国外也只有美国等西方发达国家在这方面开展了较深入的研究‘2】[3】。某新型涡轴发动机采用了前输出轴方案(动力涡轮传动轴穿过燃气发生器转子内腔，伸到发动机前端)，导致动力涡轮轴组件(与动力涡轮转子相比，仅不装两级动力涡轮盘)工作在弯曲I临界转速之上，是一个非常柔性的转子，具有空心、

7、薄壁、大长径比、带弹性支承和挤压油膜阻尼器、内置测收稿日期：2008一04-25作者简介：邓旺群(1967一)，男，湖南新邵人．工学博士，兼职教授，研究员，研究方向为航空发动机强度试验和转子动力学研究。基金资助：十一五“航空科技创新基金”(07808004)；十一五“航空推进技术验证计划”(APTDll05—4)。·32·●万方数据第3期邓旺群，等：高速柔性转子动力特性及平衡技术试验研究扭基准轴‘41的结构特点，传动轴的长径比大于30。其结构简图(含输出轴组件)见图115]。在高速旋转试验器上对轴组件的动力特性和高速动平衡进行试验研

8、究，通过试验测得了转子在全转速范围内的动力特性并和计算结果进行了对比，由于柔性转输子的高速动平衡技术是减小涡轴发动机整机振动的重要手段㈣，因此，在完成动力特性试验的基础上，用柔性转子的影响系数法开展了轴组件的高速动平衡试验研究，取得了