风扇∕增压级动平衡工装最佳支承跨距计算方法.pdf

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1、第43卷第1期2017年2月航空发动机AeroengineV01．43No．1Feb．2017风扇／增压级动平衡工装最佳支承跨距计算方法杨法立，史新宇，赵洪丰(中国航发沈阳发动机研究所，沈阳110015)摘要：某型航空发动机风扇增压级平衡工装采用悬臂支承结构，其支承跨距是该平衡工装的重要设计参数。针对该平衡工装的结构特点建立了最佳支承跨距的理论分析模型，给出了最佳支承跨距计算的解析表达式，并通过数值计算对最佳支承跨距进行了验证。结果表明：平衡工装最佳支承跨距的解析解与数值解一致，建立的最佳支承跨距计算方法可以为风扇增压级平衡工装的支承跨距的参数设计提供理论指导，提高平衡工装的平衡精度和平衡效果

2、。关键词：风扇／增压级；平衡；支承跨距；航空发动机中图分类号：V241．05文献标识码：ACalculationMethodofOptimumBearingSpanofFan／BoosterBalancingToolYANGFa—li，SHIXin—yu，ZHAOHong—feng(AECCShenyangEngineR．esearchInstitute，Shenyang110015，China)Abstract：Thecantileverstructureisadoptedinbalancetoolofanaeroenginefan／booster,andthebalancetoo]bear

3、ingspanisanimportantdesignparameter．Thetheoreticalanalysismodeloftheoptimalbearingspanwasestablishedaccordingtothestructurecharacteristicsofthebalancetool，andtheanalyticalexpressionoftheoptimalbearingspanwasobtained．Theresultofexpressionwasvalidatedbynumericalsimulation．Theresultsshowthatthetheoreti

4、calresultoftheoptimalbeatingspanisconsistentwithnumericalcalculation，andthecalculationmethodofoptimalbearingspancanprovideguidancetotheparameterdesignofbearingspanforbalancetooloffan／booster，whichcanimprovethebalanceaccuracyandqualityofbalancetoo]．Keywords：fan／booster；balance；beatingspan；aeroengine0

5、引言某型航空发动机风扇增压级转子的平衡工装采用悬臂支承结构，该平衡结构与风扇增压级在发动机上的安装结构保持一致，风扇增压级作为悬臂盘需进行动平衡[1】。风扇增压级的平衡精度要求较高，达到了G1等级，高于燃气轮机对转子平衡等级的要求[21，因此对平衡工装的平衡精度也有较高的要求。在平衡工装设计过程中，其支承跨距是设计过程中的重要参数，其大小将会影响悬臂端风扇增压级转子的挠度变形，从而影响转子的剩余不平衡量大小和转子的平衡等级。关于转子支承跨距参数的确定问题，在机床电主轴设计中已经进行了一定研究阳，但在以往设计中对于悬臂动平衡工装支承跨距根据经验确定，缺少相应的理论计算方法。为确定悬臂动平衡工装最

6、佳支承跨距的计算方法，并提高平衡工装的平衡精度和平衡效果，有必要对支承跨距参数的计算方法开展相应研究。本文将提高工装平衡精度问题转化求解悬臂端挠度变形最小问题，通过建立力学模型，分析悬臂端挠度变形与支承跨距之问的关系，得到最佳支承跨距的计算方法，为风扇增压级平衡工装支承跨距的参数设计提供理论依据。1最佳支承跨距计算模型风扇增压级平衡工装结构如图1所示。在风扇增收稿日期：2016—06—30基金项目：国家重大基础研究项目资助作者简介：杨法立(1986)，男，硕士，工程师，主要从事航空发动机装配及高低压转子平衡的研究工作；E—mail：faliyang@163．corn。弓＼旯格式：杨法立，史新宇

7、．赵洪丰．风寮f增压级动平衡I装最佳支承跨距分析计算田．航空发动机，2017，43(I)：27—31．YANGFali，SillXinyu,ZHA0Hongfeng．Calculationmethodofoptimumbearingspanoffan／boosterbalancingtool毋Aeroengine，2017，43(1)：27-31．航空发动机第43卷压级转子的重力作用下，平衡轴的悬