套齒聯(lián)軸器振動特性的影響

套齒聯(lián)軸器在航空發(fā)動機(jī)中被廣泛采用。套齒聯(lián)軸器振動過程中，內(nèi)外套齒的相對位移、裝配和使用所導(dǎo)致的內(nèi)外套齒不對中，以及傳遞扭矩的耦合作用會在很大程度上影響套齒的嚙合情況，進(jìn)而改變其連接剛度，并由此對航空發(fā)動機(jī)整機(jī)振動造成很大影響。目前，對聯(lián)軸器不對中的建模方法基本上有3種：①基于聯(lián)軸器的變形幾何關(guān)系和受力分析推導(dǎo)出不對中聯(lián)軸器激振力模型②基于等效軸段法，將聯(lián)軸器連接的整體系統(tǒng)看成是一個多跨軸盤系統(tǒng)，其中的聯(lián)軸器用等效的軸段來模擬；③基于系統(tǒng)整體的拉格朗日能 量方程，獲得系統(tǒng)運動微分方程。其中，等效軸段法相當(dāng)于給系統(tǒng)變加了一個約束，而對聯(lián)軸器在整體系統(tǒng)中的耦合作用沒有充分體現(xiàn)；拉格朗日能 量法不適合研究復(fù)雜的自由度數(shù)目較多的多跨轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。而直接從分析套齒嚙合力出發(fā)，研究套齒嚙合剛度的變化規(guī)律及其對系統(tǒng)整體動力響應(yīng)的影響，是較為適合的方法。充分考慮內(nèi)外齒套間的不對中、動態(tài)相對位移以及傳遞的扭矩的耦合作用，動態(tài)計算出其瞬間嚙合力，以充分考慮套齒聯(lián)軸器在運動過程中的變剛度特征。同時，依據(jù)實際航空發(fā)動機(jī)的套齒聯(lián)軸器模型，建立了含套齒聯(lián)軸器的三支點轉(zhuǎn)子動力學(xué)模型，研究了套齒連接剛度對系統(tǒng)頻率響應(yīng)和不對中故障振動響應(yīng)的影響。