轉(zhuǎn)子低循環(huán)疲勞試驗器若干關(guān)鍵技術(shù)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(jī)研制領(lǐng)域關(guān)注的重點(diǎn)，必需通過大量的試驗驗證才能獲得準(zhǔn)確的設(shè)計參數(shù)，而完成這些試驗的關(guān)鍵設(shè)備就是轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)低循環(huán)疲勞試驗器。目前，國內(nèi)在役的試驗器大都是從歐美國家引進(jìn)，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(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)低循環(huán)疲勞試驗器具有重要意義。
　　本文在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，確定ZUST6D型試驗器的設(shè)計參數(shù)，開展詳細(xì)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(shè)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(zhuǎn)速達(dá)到6萬r/min。采用合理的高速齒輪加工工藝及改進(jìn)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(zhuǎn)子系統(tǒng)的設(shè)計。通過調(diào)整配重工裝使系統(tǒng)穩(wěn)速試驗轉(zhuǎn)速避開臨界轉(zhuǎn)速區(qū);采用橡膠O型圈阻尼器，提高了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)抗不平衡響應(yīng)的能力和運(yùn)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子振動響應(yīng)，實時繪制主軸振幅隨循環(huán)次數(shù)變化的趨勢圖，檢測試驗過程中輪盤裂紋的生成和擴(kuò)展過程。
　　(4)設(shè)計了一套高溫電阻爐加熱裝置，實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)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(shè)計與開發(fā)。該系統(tǒng)以觸摸屏為人機(jī)接口(HMI)，以可編程邏輯控制器(PLC)為控制主站，以工控機(jī)(IPC)為監(jiān)控系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)顯示和保存，采用第三方控件實現(xiàn)IPC和PLC