轉子低循環(huán)疲勞試驗器若干關鍵技術研究.pdf

1、輪盤低循環(huán)疲勞可靠性問題一直是航空發(fā)動機研制領域關注的重點，必需通過大量的試驗驗證才能獲得準確的設計參數，而完成這些試驗的關鍵設備就是轉子高速旋轉低循環(huán)疲勞試驗器。目前，國內在役的試驗器大都是從歐美國家引進，單臺及零配件價格昂貴，維修周期長。因此，研制具有完全自主知識產權的轉子高速旋轉低循環(huán)疲勞試驗器具有重要意義。
　　本文在充分調研的基礎上，確定ZUST6D型試驗器的設計參數，開展詳細的研制工作。主要完成以下工作:
　　(

2、1)完成了簡潔高效的兩級增速系統(tǒng)設計。第一級高速平帶增速和第二級高速齒輪增速，使柔性主軸的最高輸出轉速達到6萬r/min。采用合理的高速齒輪加工工藝及改進的齒輪修形方法，提高了齒輪箱的承載能力，降低了高速嚙合噪音，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　(2)完成了高速柔性懸臂轉子系統(tǒng)的設計。通過調整配重工裝使系統(tǒng)穩(wěn)速試驗轉速避開臨界轉速區(qū);采用橡膠O型圈阻尼器，提高了轉子系統(tǒng)抗不平衡響應的能力和運轉平穩(wěn)性。
　　(3)初步研究了輪盤低循

3、環(huán)疲勞裂紋的在線監(jiān)測方法。通過測量柔性轉子振動響應，實時繪制主軸振幅隨循環(huán)次數變化的趨勢圖，檢測試驗過程中輪盤裂紋的生成和擴展過程。
　　(4)設計了一套高溫電阻爐加熱裝置，實現旋轉試件的高溫加熱。
　　(5)完成了ZUST6D型低循環(huán)疲勞試驗器自動控制系統(tǒng)的設計與開發(fā)。該系統(tǒng)以觸摸屏為人機接口(HMI)，以可編程邏輯控制器(PLC)為控制主站，以工控機(IPC)為監(jiān)控系統(tǒng)完成數據顯示和保存，采用第三方控件實現IPC和PLC