端齿同轴度误差对双锥度叶片-机匣系统加速特性分析.pdfVIP

第38卷第2期振动工程学报Vol.38No.2

2025年2月JournalofVibrationEngineeringFeb.2025

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端齿同轴度误差对双锥度叶片机匣系统加速

特性分析

1，222222

金淼，王艾伦，王青山，尹伊君，陈雅孺，衡星

（1.中国北方车辆研究所，北京100072；2.中南大学高性能复杂制造国家重点实验室，湖南长沙410083）

摘要:在航空涡轴发动机装配过程中，端齿同轴度误差是一个重要的技术指标，对整机系统的性能和使用寿命有重要的影响。

以航空涡轴发动机涡轮叶片⁃机匣为研究对象，考虑将端齿同轴度误差（定位误差和定向角误差）引入到叶尖⁃机匣的间隙方程

中，基于Hamilton能量原理和Galerkin方法建立了考虑双锥度叶片⁃机匣系统的非线性动力学模型，通过ANSYS有限元方法

验证了理论模型的正确性。在此基础上，运用Newmark⁃β数值求解方法分析了不同端齿同轴度误差对系统在定值加速函数

（函数1）与余弦波加速函数（函数2）下的瞬态响应的影响，数值计算结果表明：增加同轴度误差，会进一步缩小叶尖与机匣之

间的最小间隙，导致碰摩诱发的振幅更加严重；与函数1相比，采用函数2的加速度可以更快地通过系统临界转速，导致碰摩开

始时间提前，当靠近目标转速时，减速作用可以有效减少最大碰摩力和侵入量，以减缓系统的隆起现象和跳跃现象。

关键词:转子动力学；叶片⁃机匣碰摩；端齿同轴度误差；余弦波加速函数；跳跃和隆起现象

中图分类号:V231.96；V232.4文献标志码:A文章编号:1004-4523（2025）02-0420-12

DOI：10.16385/ki.issn.1004-4523.2025.02.021

Accelerationcharacteristicsofdoubletaperblade‑casingsystem

consideringthecoaxialityerrorsofthecurviccouplings

1，222222

JINMiao，WANGAilun，WANGQingshan，YINYijun，CHENYaru，HENGXing

（1.ChinaNorthVehicleResearchInstitute，Beijing100072，China；

2.StateKeyLaboratoryofHighPerformanceComplexManufacturing，CentralSouthUniversity，Changsha410083，China）

Abstract:Intheassemblyprocessofanaero-turboshaftengine，thecoaxialityerrorsofthecurvi