一种鼠笼加弹性环组合式弹性支承的刚度分配方法组成比例

本发明专利技术提供了一种鼠笼加弹性环组合式弹性支承的刚度分配方法，包括鼠笼加弹性环组合式弹性支承的刚度K

【技术实现步骤摘要】
一种鼠笼加弹性环组合式弹性支承的刚度分配方法


[0001]本专利技术属于航空发动机领域，涉及发动机转子的弹性支承结构设计技术，具体为一种鼠笼加弹性环组合式弹性支承的刚度分配方法。

技术介绍

[0002]航空发动机转子的支点常采用弹性支承结构，其通过改变弹性支承的刚性，调整和控制转子临界转速，例如鼠笼加弹性环组合式弹性支承是国内、外航空发动机上大量采用的典型支点弹性支承结构之一。
[0003]鼠笼加弹性环组合式弹性支承中，在工程上为了装配方便，弹性环的内凸台与轴承座之间或弹性环的外凸台与限幅器之间的径向配合中，至少一项为间隙配合，例如弹性环的内凸台与轴承座之间和/或弹性环的外凸台与限幅器之间的径向配合间隙可以设置为0～0.075mm。
[0004]弹性环径向装配需保留一定间隙的特点，使得发动机在实际工作中，鼠笼加弹性环组合式弹性支承的转子支点刚度变为非线性刚度系统，其可能出现转子系统呈现特殊的非线性幅频特，出现双临界转速或临界转速范围过大的情况，影响航空发动机转子的正常工作。

技术实现思路

[0005]为了解决因鼠笼加弹性环组合式弹性支承结构中，弹性环与的内凸台与轴承座和/或弹性环的外凸台与限幅器之间存在径向装配间隙，而引起的转子系统呈现特殊的非线性幅频特，出现双临界转速或临界转速范围过大的情况，影响航空发动机转子的正常工作的问题，本专利技术设计了一种鼠笼加弹性环组合式弹性支承的刚度分配方法，本专利技术设计的刚度分配方法可以降低鼠笼加弹性环组合式弹性支承的转子支点刚度变化幅度，降低转子系统非线性振动，避免出现双临界转速或临界转速范围过大的情况，确保航空发动机转子的正常工作。
[0006]实现专利技术目的的技术方案如下：一种鼠笼加弹性环组合式弹性支承的刚度分配方法，包括鼠笼加弹性环组合式弹性支承的刚度K
A
包括弹性环刚度K2和鼠笼刚度K1，其中，
[0007]进一步的，的获取方法为：
[0008]根据整机动力学设计方法，确定鼠笼加弹性环组合式弹性支承刚度；
[0009]初步给定弹性环结构参数，使弹性环刚度目标值小于等于5％鼠笼加弹性环组合式弹性支承刚度；
[0010]初步给定鼠笼结构参数，使定鼠笼刚度目标值大于等于95％鼠笼加弹性环组合式弹性支承刚度；
[0011]依据初步给定的鼠笼结构参数和弹性环结构参数，制备鼠笼加弹性环组合式弹性支承试件；
[0012]对初步给定的鼠笼结构参数和弹性环结构参数验证及修正，直至弹性环刚度目标值与鼠笼刚度目标值的比值范围为0～10％。
[0013]进一步的，鼠笼结构参数包括鼠笼的数量、长度、宽度和厚度。
[0014]进一步的，弹性环结构参数包括：弹性环内凸台的数量、高度和宽度；弹性环外凸台的数量、高度、宽度；弹性环壁的厚度和长度。
[0015]进一步的，初步给定的鼠笼结构参数和弹性环结构参数验证及修正方法为：
[0016]基于刚体型转子假设模型，对鼠笼加弹性环组合式弹性支承试件测试，获取不同支点变形条件下鼠笼加弹性环组合式弹性支承试件的刚度值；
[0017]依据刚度值计算刚体型转子的临界转速，并对临界转速判断，包括：
[0018]当临界转速的变化幅度小于等阈值时，判断鼠笼结构参数和弹性环结构参数的给定值合理，完成鼠笼加弹性环组合式弹性支承的刚度分配；
[0019]当临界转速的变化幅度大于阈值时，判断鼠笼结构参数和弹性环结构参数的给定值不合理，当给定值不合理时对鼠笼结构参数和弹性环结构参数的给定值修正，直至弹性环刚度目标值与鼠笼刚度目标值的比值范围为0～10％。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术设计的鼠笼加弹性环组合式弹性支承的刚度分配方法，能够保证在弹性环的内凸台与轴承座之间和/或弹性环的外凸台与限幅器之间具有径向配合间隙时，不管弹性支承的变形情况与径向配合间隙之间如何变化，都能确保发动机转子的临界转速的变化幅度在阈值(如5.0％)规定范围内，以降低转子系统出现的非线性振动问题。
具体实施方式
[0021]下面结合具体实施例来进一步描述本专利技术，本专利技术的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本专利技术的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本专利技术的精神和范围下可以对本专利技术技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本专利技术的保护范围内。
[0022]在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术创造的限制。
[0023]此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0024]本具体实施方式提供了一种鼠笼加弹性环组合式弹性支承的刚度分配方法，包括鼠笼加弹性环组合式弹性支承的刚度K
A
包括弹性环刚度K2和鼠笼刚度K1，其中，
[0025]本具体实施方式中，工作中，当鼠笼加弹性环组合式弹性支承的支点变形小于等于径向配合间隙时，鼠笼加弹性环组合式弹性支承的刚度K
A
约等于鼠笼刚度K1，此时发动机转子的转速为
[0026]当鼠笼加弹性环组合式弹性支承的支点变形大于径向配合间隙时，鼠笼加弹性环组合式弹性支承的刚度K
A
约等于鼠笼刚度K1与弹性环刚度K2之和，此时发动机转子的转速为
[0027]由于鼠笼加弹性环组合式弹性支承中存在径向配合间隙，因此ω
cr1
和ω
cr2
都存在，为了降低支点刚度非线性变化幅度，本具体实施方式中使(ω
cr2
‑
ω
cr1
)
÷
ω
cr1
≤5％，此时要求弹性环刚度K2和鼠笼刚度K1的比值为
[0028]在一个实施例中，的获取方法为：
[0029]S1、根据整机动力学设计方法，确定鼠笼加弹性环组合式弹性支承刚度；
[0030]S2、初步给定弹性环结构参数，使弹性环刚度目标值小于等于5％鼠笼加弹性环组合式弹性支承刚度；
[0031]初步给定鼠笼结构参数，使定鼠笼刚度目标值大于等于95％鼠笼加弹性环组合式弹性支承刚度；
[0032]S3、依据初步给定的鼠笼结构参数和弹性环结构参数，制备鼠笼加弹性环组合式弹性支承试件；
[0033]S4、对初步给定的鼠笼结构参数和弹性环结构参数验证及修正，直至弹性环刚度目标值与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种鼠笼加弹性环组合式弹性支承的刚度分配方法，其特征在于，包括鼠笼加弹性环组合式弹性支承的刚度K
A
包括弹性环刚度K2和鼠笼刚度K1，其中，2.根据权利要求1所述的鼠笼加弹性环组合式弹性支承的刚度分配方法，其特征在于：的获取方法为：根据整机动力学设计方法，确定鼠笼加弹性环组合式弹性支承刚度；初步给定弹性环结构参数，使弹性环刚度目标值小于等于5％鼠笼加弹性环组合式弹性支承刚度；初步给定鼠笼结构参数，使定鼠笼刚度目标值大于等于95％鼠笼加弹性环组合式弹性支承刚度；依据初步给定的鼠笼结构参数和弹性环结构参数，制备鼠笼加弹性环组合式弹性支承试件；对初步给定的鼠笼结构参数和弹性环结构参数验证及修正，直至弹性环刚度目标值与鼠笼刚度目标值的比值范围为0～10％。3.根据权利要求2所述的鼠笼加弹性环组合式弹性支承的刚度分配方法，其特征在于：鼠笼结构参数包括鼠笼的数量、长度、宽度和厚度。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞燕龙，程荣辉，贺进，伏宇，石斌，曾瑶，张少平，张琼，江志敏，王中荣，雷新亮，李波，
申请(专利权)人：中国航发四川燃气涡轮研究院，
类型：发明
国别省市：