高转速大长径比传动杆动态特性研究.pdf

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1、第42卷第3期2016年6月航空发动机neroengineV01．42No．3Jun．2016高转速大长径比传动杆动态特性研究郭霞，章焕章，程小勇，王少波(中航商用航空发动机有限责任公司，上海201108)摘要：大客发动机径向传动杆具有长径比大、转速高等特点。为保证传动杆可靠工作，需进行精确的动态特性分析，而边界条件的选取和简化是保证传动杆动态特性准确性的关键。分别使用了简化模型和整体模型计算了传动杆的模态，通过边界条件的选取设置，对传动杆进行了动态特性分析和试验验证，并与试验结果进行了对比。结果显示，使用整体模型计算得到的传动杆模态振型与试验结果较为一致，证明了传动杆边界条件选取方

2、法的正确性。关键词：传动杆；动态特性；模态；有限元；试验验证中图分类号：V233．1文献标识码：Adoi：10．134778．cnki．aeroengine．2016．03．006DynamicCharacteristicsStudyonTransmissionRodwithHighSpeedandLargeAspectRatioGUOXia，ZHANGHuan—zhang，CIq砸NGXiao—yong，WANGShao—bo(AVICCommercialAircraftEngineCo．，Ltd．，Shanghai201108，China)Abstract：Theradialdr

3、iveshaftofcommemialaeroenginehasthecharacteristicsoflargedrawratioandhighrotatespeed．Inordertoensureitsreliability，itisnecessarytoaccuratelyprocessadynamiccharacteristicanalysis，inwhichtheboundaryconditionsmakehugesense．Simplifiedandintegratedmodelswererespectivelyusedtoanalyzethemodeofradialdr

4、iveshaft．Bysettingtheboundaryconditions，thedynamiccharacteristicsanalysiswasprocessedandthemodelswereverified．Theresultsofcomparisonshowthatthemodalvibrationshapecalculatedbyintegratedmodelismoreconsistentwiththeexperimental，whichdemonstratesthecorrectnessofboundaryconditionschoosingmethod．Keyw

5、ords：driveshaft；dynamiccharacteristics；mode；finiteelement；experimentalverification0引言大型客机发动机径向传动杆具有转速高(大于20000dmin)、长径比大(大于30)的特点。其主要作用是从中央传动杆提取功率，带动发动机各附件工作。为了调整传动杆的临界转速，通常需要在传动杆的中间位置设置辅助支承轴承，传动杆两端分别通过花键与齿轮相连。由于传动杆属于多自由度的运动机构，各结构间会相互作用和影响，给传动杆转子系统的动力特性带来极大的不确定性。同时，传动杆结构复杂，工作环境恶劣，在设计阶段需要对其进行振动特

6、性计算，以保证其可靠工作【1。31。传动杆属于系统工作部件，其工作特性会受到所在系统的影响。可以对传动杆单独施加边界条件进行模态计算，即简化模型；也可以对传动杆所在的系统施加边界条件进行计算，即系统模型。传动杆模态的计算结果完全取决于边界条件的设置，对于简化模型，需合理模拟传动杆的支承结构，计算相应的支承刚度；对于系统模型，则需建立传动杆及其支承结构的模型。找到1套能准确计算传动杆模态的方法，以指导传动杆的准确设计，是保证其可靠工作的前提。本文针对大型客机发动机径向传动杆的特点，通过数学模型分析，分别建立了简化模型和系统模型，通过有限元方法计算了传动杆的模态，并将2种计算结果与传动杆

7、模态试验结果进行对比。收稿日期：2015—12—23作者简介：郭霞(1983)，女，工程师，主要从事航空发动机总体结构设计工作：E—mail：157863417@qq．corn．弓＼甩禚式：郭霞．章焕章，程小勇．等．高转速大长径比传动杆动态特性研究嘲．航空发动机，2016,42(3)：28-32．GUOXia，ZHANGHuanzhang，CHENGXiaoyong．etal．Dynamiccharacteristicsstudyontransmissio