航空活塞发动机曲轴配重组件失效机理研究

• 作者: 吴江
• 来源期刊: 工程设计学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 发动机 配重 失效分析 振动 冲击 有限元
• 年，卷（期）: 2011,（6）
• 所属期刊栏目: 工程设计理论、方法与技术
• 页码范围: 457-462,477
• 分类号: V263.6
• 字数: 3659字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1006-754X.2011.06.011

摘要

某型飞机在使用过程中,多次发生配重组件破损,滚柱飞出而击伤发动机,严重威胁飞行安全.为分析配重组件破损的原因,基于配重的工作原理,分析了发动机油门快速操纵对曲轴扭转振动的影响,依据扭纵耦合理论,对滚柱冲击挡片的机理进行了研究,并完成了试验验证.建立了配重组件在冲击载荷作用下的有限元计算模型,并对配重组件进行了机械性能测试,采用疲劳强度安全系数法,完成了配重组件的强度分析.研究结果表明,发动机油门的快速操纵引起配重摆动角度过大,配重为非线性摆动,其摆动频率与曲转扭转振动频率差异过大,配重消除曲轴扭转振动效果差,曲轴产生剧烈的扭转共振,扭转振动耦合成轴向振动,造成滚柱高频冲击挡片.在冲击载荷作用下,挡片的疲劳强度最小,最易发生疲劳破损,可适当改善其疲劳强度,提高配重组件不发生疲劳破损的可靠性.