航空发动机转子不同心故障振动机理分析及其应用研究.pptx

航空发动机转子不同心故障振动机理分析及其应用研究南京航空航天大学智能诊断与专家系统研究室2019/7/7学生：宋培培导师：陈 果 教授专业：安全科学与工程

汇报内容课题来源研究背景及意义研究内容及方案研究计划及进度123456 预期研究成果南京航空航天大学智能诊断与专家系统研究室2019/7/7国内外研究现状分析

第一部分南京航空航天大学智能诊断与专家系统研究室2019/7/7研究课题来源中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所项目：航空发动机不同心度控制标准的制定方法研究课题来源

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第二部分研究背景及意义转子不同心是指转子各截面的几何形心相对于旋转中心线的偏差，与转子截面的质心与旋转中心形成的质量偏心属于两个独立的激励源转子不同心度是装配过程中需要测量和控制的重要参数之一转子不同心度大小对于发动机的性能参数和振动响应等都有显著影响图1转子旋转轴与部件惯性轴之间的关系示意图目前，航空发动机由于转配工艺的误差累计，存在严重的转子不同心现象。因此，为了有效地抑制航空发动机的整机振动，需要对航空发动机转子同心度进行精确控制。南京航空航天大学智能诊断与专家系统研究室2019/7/7

第二部分研究背景及意义转子振动加剧产生变形轴承磨损严重引发转静子碰摩等严重故障321转子出现不同心南京航空航天大学智能诊断与专家系统研究室2019/7/7高转速下由此可见，研究转子不同心的振动机理，并在此基础上，对转子不同心进行控制，对于指导航空发动机的设计、制造和装配、有效地降低航空发动机整机振动，具有非常重要的意义。

汇报内容课题来源研究背景及意义研究内容及方案研究计划及进度123456 预期研究成果南京航空航天大学智能诊断与专家系统研究室2019/7/7国内外研究现状分析

第三部分国内外研究现状分析转子弯曲故障建模的研究现状在国外：J.S.对初始弯曲及刚度不对称的动力学特性进行了深入研究，结果发现初始弯曲与质量不平衡方向之间的夹角对幅频曲线有很大的影响，而且当两者夹角大于某个值时临界转速处的振动幅值将大大小于只有质量不平衡的转子的临界峰值。南京航空航天大学智能诊断与专家系统研究室2019/7/7转子不同心使得转子的轴线在空间形成了一条曲线，形成了转子弯曲故障。在国内：林富生等建立了位于机动飞行飞行器内且同时具有初始弯曲、不对称刚度和质量不平衡的单盘Jeffcott转子的动力学模型。沈小要等建立了一个具有初始弯曲的不平衡转子模型,通过dA‘lembert原理推导了振动方程。通过解析方法,分析了此类转子转静件间发生碰摩的条件冯国权等从动力学理论出发，建立了适合工程应用的多自由度分析模型，同时考虑了陀螺力矩，可以跨越几阶临界转速，并对比了初始弯曲响应与不平衡响应的特点。

第三部分国内外研究现状分析转子不同心（弯曲度）测试技术的研究现状在国内：目前有关弯曲转子的测量，龚军民等人采用千分表法和目测法相结合的方式来实现转轴的弯曲测量。张先鹤等在分析传统转轴测量方法的基础上提出了光电扫描方法，实现了转轴弯曲量的精密测量，激光扫描弯曲测量系统虽然有很高的性能与实用价值,但需要在提高系统分辨力和精度,提高抗干扰能力和防振的能力上继续深人研究。关荣锋等将激光扫描技术改进后用于测量汽轮机的大轴弯曲量，并提出了非接触自动测量的新方法，实现了远距离非接触测量大轴弯曲。南京航空航天大学智能诊断与专家系统研究室2019/7/7，在国外：已有成熟的产品，比如，CFM56发动机采用的SPS-1000L等测试系通过测量转子各级盘轴连接止口的跳动，计算出各个盘轴零件的特征值，再对各个特征值进行组合优化，使得组装后转子的同心度最优。

第三部分国内外研究现状分析同心度测量类别精度要求（mm）检测方法转子同心度＜0.01SPS-1000L系统转静子同心度＜0.01Linipot测试系统支承同心度(同轴度)＜0.01专用设备对转子同心度测量：要求转子在组件状态下测量，测量精度≤0.01mm。对支承同心度（同轴度）测量，要求在静子垂直条件下，测量包含转子外环、封严蜂窝等部位，测量精度≤0.01mm。对转静子同心度测量，要求在核心机垂直状态和整机水平条件下分别进行测量，测量结果需要包括同心度、最小间隙位置和全跳动，测量精度≤0.01mm。同心度测量需求分析现状表为我国某型航空发动机的同心度测量要求及检测方法南京航空航天大学智能诊断与专家系统研究室2019/7/7

第三部分振动控制标准方法研究现状目前对于旋转机械振动的控制标准，普遍采用的是国际标准（ISO10816），