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推进技术2025年第07期:转子旋转激励下弹性环周向限位设计方法研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:杨廷昭;王永锋;邓旺群;杨海;刘文魁;洪杰;

单位:北京航空航天大学能源与动力工程学院;中国航发湖南动力机械研究所;中国航空发动机集团航空发动机振动技术重点实验室;

摘要:转子高速旋转中,对其支点位置的弹性环支承结构产生径向与周向载荷,为防止弹性环周向窜动,需开展周向限位设计。针对采用定位销限位的经典弹性环结构,建立高精度有限元仿真模型,准确考虑弹性环与轴承座、定位销的接触状态,发展高速转子旋转激励下支点动载荷施加方法,实现径向、周向载荷下弹性环变形与应力分布仿真分析,准确评估限位结构潜在损伤模式,并通过试验验证;最终,针对弹性环结构及受载,提出凸台与轴承座融合的分布式周向限位设计方案。结果表明:高速转子旋转进动中,在支点处产生周向拖动载荷,采用定位销限位的经典弹性环,在定位销与弹性环接触位置产生大应力集中,最大应力可达823 MPa,是弹性环结构损伤薄弱环节,与试验后弹性环定位销接触位置损伤特征吻合。采用凸台与轴承座融合的分布式周向限位设计,可将周向载荷分散,最大应力降低69.1%,降至254 MPa,有效解决定位销局部应力集中导致的结构损伤难题。

关键词:弹性环;;转子旋转激励;;周向限位设计;;有限元仿真;;损伤评估

基金资助:国家自然科学基金(52205082);; 国家科技重大专项(J2022-Ⅳ-0004-0021)~~