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随着航空发动机性能的提高,对压气机的要求也越来越高,这就使得压气机的转子系统朝着结构更紧凑,转速更高,负荷更高,工作范围更宽广的方向发展。
本文以现有某型号涡轴发动机的组合压气机为平台,在保持压气机前后接口尺寸不变的基础上,对转子系统进行了设计研究。完成了转子系统的总体结构布局研究,对主要转子零件的结构进行了工程设计,其中的关键零件进行了强度分析与振动分析,计算了转子的轴向预紧力,设计了轴向力平衡系统,确定了主要转子零件的不平衡量。
振动是压气机试验中的一个突出问题,转子系统的振动是试验过程中的主要振动源,它不但严重影响压气机的研制进度,而且将直接影响到使用的安全性和可靠性。本文在分析了工程应用中的常见减振方法和措施的基础上,针对试验压气机研制过程中可能出现的振动问题,进行了转子动力特性分析和模拟转子动力特性试验。通过对转子系统临界转速的计算分析,优化了转子的支承系统,进行了挤压油膜阻尼器的设计,利用与试验压气机转子结构相似的模拟转子进行了动力特性和挤压油膜阻尼器的减振试验,验证了所设计的弹性支承和挤压油膜阻尼器的减振效果。
通过这些研究和试验,掌握转子的动力特性,为解决试验压气机转子的振动问题提供理论依据和试验数据,保证压气机试验顺利进行,为转子系统结构设计和减振技术的研究积累工程应用经验。