航空发动机附件机匣壳体变形分析

《航空发动机附件机匣壳体变形分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第39卷第3期2013年6月航空发动机AemengineV01．39No．3Jun．2013航空发动机附件机匣壳体变形分析李锦花，史妍妍，张茂强，刘洋，侯明曦(中航jr业沈阳发动机设计研究所，沈阳110015)摘要：研究工作状态下附件机匣的壳体变形，对干提高航空发动机的安全性、可靠性具有重要意义。结合使用HASTA软件和ANSYS软件，综合考虑齿轮、轴、轴承和壳体等零部件的变形及其在传动过程中的相互影响，得到真实的轴承载荷和壳体变形结果，并提出通过计算齿轮轴平行度的方法对壳体变形量进行评估的方法。此外，采用杠杆砝码加载，模拟实际工作中扭矩传

2、递的壳体变形试验方法。将试验值与计算值进行对比分析可知，二者虽然存在一定误差，但量级基本一致，该方法可作为机匣壳体变形试验的1种探索性测量方法。关键词：附件机匣；轴承载荷；壳体变形；平行度；变形试验李锦花(1981)，女，硕士，：[程师，从事航空发动机传动系统设计工作。AnaIysis0fAccesso吖GearboxHousingDistortionforAeroengine收稿日期：2012—03—29LIJin-hua，sHIYan—yan，zHANGMao—qiang，LiuYang，HouMing—xi(AVICShenyangE

3、ngineDesignandResearchInsticute，Shenyang110()15，China)Abstract：Thehousingdistonionresearchofaccessorygearboxusedintheoperationissjgnincanttothese(‘urityandreIiabililyofaemengine．BasedonMASTAandANSYSsoftware，theresultsofbearingloadingandhousingdistonionwereoblainedbyintegnn

4、ingwilhtheinteIrelationshipofthegear，shaft，bearingandhousingdenection．Anevaluatingmethodofhousingdistortionwasproposedbythepamllelismcalculationofgearsh出s．Anexpe—mentalmethodofhousingdistortionfortorquelmnsferwassimulaledbytheleverandpoiseloadingintheoperation．Thetestdataw

5、erecomparedwiththecalculatingIesultsshowthat【hemeasurementmethodofhousingdistonionexperimentwasstudied．Keywords：accessorygearbox；bearingloading；housingdistortion；pamIlelism；distortionexperiment0引言附件机匣是用于航空发动机动力传输的齿轮箱式传动装置，其内部有多对齿轮啮合传动机构，将动力传输给多个发动机附件⋯。壳体材料通常采用密度较小的铸造镁合金或铸造

6、铝合金以减轻附件机匣质量，同时利用变壁厚壳体和合理的加强筋分布结构提高壳体刚度及其承载能力删。受到轴承载荷和传动附件安装弯矩的影响，壳体在工作状态下不可避免地存在一定程度的弹性变形，而过大的弹性变形将影响齿轮传动精度，降低齿轮接触强度及缩短其疲劳寿命，造成机匣异常磨损。随着航空发动机推重比的提高，附件机匣进一步向高速、重载、轻质量方向发展。因此，研究在工作状态下附件机匣壳体变形，对于航空发动机工作的安全性、可靠性具有重要的意义。本文基于在工作状态下轴承载荷的计算，进行了壳体变形量计算及对传动精度的影响分析，并研究1种机匣壳体变形的试验测量方

7、法。1轴承载荷计算壳体对附件机匣内的传动部件起到支撑、定位作用，工作中要承受各种载荷而发生变形。齿轮问的啮合关系、传递误差、以及相互作用的变形等诸多因素都将影响齿轮啮合产生的沿轴承径向和轴向的载荷。因此，进行机匣壳体变形分析，首先要准确计算轴承载荷川。1．1轴承载荷计算理论通过分析附件机匣内各齿轮轴承受的载荷及载荷在两端支撑轴承间的分配，计算壳体在各轴承安装孑L位置承受的载荷。首先对各齿轮进行受力计算，该航空发动机第39卷结构中存在2种齿轮形式：弧齿锥齿轮和圆柱齿轮。在绝对理想条件下，即：无任何制造、装配误差；无轴承间隙；所有零部件为刚体；

8、传动系统中2根轴应是彼此平行的，对应2齿轮中心线之间也绝对平行。则弧齿锥齿轮啮合产生3个方向的力：切向力E。、径向力E和轴向力风，分别如式(2)～(4)所示；而圆柱齿轮啮合只产生