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机械-惯性载荷作用下航发齿轮传动壳体拓扑优化
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作者 黄昊 夏静贵 +2 位作者 吴俊佑 卢泽华 刘怀举 《重庆大学学报》 北大核心 2025年第5期15-27,共13页
航发齿轮传动机匣在恶劣服役工况和复杂载荷条件下,要求壳体具备轻量化特征,轴承孔错位量作为机匣的关键评价指标,如何保证错位量同时实现轻量化成为一大挑战。文中基于SIMP插值惩罚模型提出了一种考虑机械-惯性载荷作用的航发齿轮传动... 航发齿轮传动机匣在恶劣服役工况和复杂载荷条件下,要求壳体具备轻量化特征,轴承孔错位量作为机匣的关键评价指标,如何保证错位量同时实现轻量化成为一大挑战。文中基于SIMP插值惩罚模型提出了一种考虑机械-惯性载荷作用的航发齿轮传动壳体拓扑优化方法,将惯性过载对机匣附件所产生的影响加入优化模型,以壳体应力、危险轴承孔中心错位量和优化区域体积分数为约束条件,不同工况下的壳体加权柔顺度最小为目标,实现壳体减重7.1%的同时,Von Mises应力、变形量和危险轴承孔中心错位量最大分别下降7.1%、3.1%和12.1%。 展开更多
关键词 航空发动机 附件机匣 结构设计 齿轮传动 拓扑优化
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基于折衷规划法的航发齿轮传动壳体结构-热柔度协同拓扑优化
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作者 黄昊 王曾 +2 位作者 李波 卢泽华 刘怀举 《中国机械工程》 北大核心 2025年第7期1471-1478,共8页
齿轮传动机匣是航空发动机的核心组件,常面临极端恶劣的服役环境和轻量化的设计需求。目前的机匣壳体结构设计依赖工程经验,难以满足航空发动机的高功率密度设计需求。基于折衷规划法提出一种考虑热传导性能的壳体多目标拓扑优化方法,... 齿轮传动机匣是航空发动机的核心组件,常面临极端恶劣的服役环境和轻量化的设计需求。目前的机匣壳体结构设计依赖工程经验,难以满足航空发动机的高功率密度设计需求。基于折衷规划法提出一种考虑热传导性能的壳体多目标拓扑优化方法,以轴承孔错位量和优化区域的体积分数为约束条件开展拓扑优化,实现了壳体减重6.1%,最大von Mises应力减小5.2%,最高温度降低2.3%,轴承孔中心错位量减小9.3%。 展开更多
关键词 航空发动机 齿轮传动壳体 热传导 拓扑优化
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基于启发式算法的附件传动系统轻量化设计
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作者 路凯屹 刘怀举 +2 位作者 廖常军 卢泽华 魏沛堂 《航空动力学报》 北大核心 2025年第4期457-467,共11页
为解决因航空发动机功率密度、轻量化水平的不断提高所带来的常规设计方法难以满足附件传动系统高可靠、轻量化、低成本等综合性能设计需求的问题,提出了一种采用基于启发式搜索的非支配排序算法(HS-NSGAⅡ)的传动系统结构轻量化设计方... 为解决因航空发动机功率密度、轻量化水平的不断提高所带来的常规设计方法难以满足附件传动系统高可靠、轻量化、低成本等综合性能设计需求的问题,提出了一种采用基于启发式搜索的非支配排序算法(HS-NSGAⅡ)的传动系统结构轻量化设计方法,开展了某航发附件机匣传动系统结构参数的优化设计,发现优化齿轮齿宽和腹板结构对传动系统轻量化程度最为显著,而引入喷丸强化等表面强化工艺可进一步提高传动系统服役性能,实现相比初始方案,齿轮组质量最大降低了21.0%,系统最大相对滑动率降低11.4%,为航空发动机附件齿轮传动系统轻量化设计提供了方法支撑。 展开更多
关键词 附件机匣 传动系统 多目标优化 轻量化 启发式算法
原文传递
航空发动机齿轮用阻尼环的摩擦耗能和型线设计 被引量:5
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作者 王帅 王晓雷 +2 位作者 江平 王延荣 叶航 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期200-207,共8页
为改善阻尼环对航空发动机传动齿轮的减振效果,提出了阻尼环在自由状态下的型线设计方法,设计了一种均压环。开展了对阻尼环的接触分析,对比计算了普通阻尼环与均压环在齿轮振动时的摩擦耗能,探究了阻尼环局部非接触对摩擦耗能的影响。... 为改善阻尼环对航空发动机传动齿轮的减振效果,提出了阻尼环在自由状态下的型线设计方法,设计了一种均压环。开展了对阻尼环的接触分析,对比计算了普通阻尼环与均压环在齿轮振动时的摩擦耗能,探究了阻尼环局部非接触对摩擦耗能的影响。结果表明,在静止安装状态下,普通阻尼环与安装槽的接触圆心角为114°56’,工作过程中,随着转速提升,接触区域将会增大,但均压环与安装槽的接触区域始终比普通阻尼环更大,且不受转速影响,从而在齿轮发生共振时能消耗更多的振动能量,有效提高阻尼环减振效能。 展开更多
关键词 航空发动机 齿轮 阻尼环 摩擦耗能 型线设计
原文传递
飞机中心传动装置从动锥齿轮断裂分析
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作者 吴兴锦 舒正明 唐新蓉 《理化检验(物理分册)》 CAS 2010年第2期131-134,共4页
某飞机中心传动装置从动锥齿轮使用95.85 h后,在高空发生断裂;对该从动锥齿轮断口进行了宏观分析和金相检验,并对从动锥齿轮的组织、硬度和化学成分进行了检验,分析了断裂原因。结果表明:中心传动装置从动锥齿轮的断裂是由于铆钉失效或... 某飞机中心传动装置从动锥齿轮使用95.85 h后,在高空发生断裂;对该从动锥齿轮断口进行了宏观分析和金相检验,并对从动锥齿轮的组织、硬度和化学成分进行了检验,分析了断裂原因。结果表明:中心传动装置从动锥齿轮的断裂是由于铆钉失效或粘接剂老化,造成衬套滑出与从动锥齿轮大圆端面摩擦烧伤,致使裂纹形成,最终裂纹扩展造成疲劳断裂。 展开更多
关键词 中心传动装置 从动锥齿轮 摩擦沟槽 疲劳断裂
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金属膜盘联轴器轴向振动特性研究 被引量:11
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作者 刘国平 方建敏 《航空发动机》 2017年第3期14-18,共5页
为研究金属膜盘联轴器的轴向振动特性,分别通过有限元计算和试验方法分析了金属膜盘联轴器的轴向拉伸刚度、轴向压缩刚度和轴向固有频率。根据分析结果,对某型膜盘联轴器开展了在运转条件下的轴向振动测试。结果表明:金属膜盘联轴器的... 为研究金属膜盘联轴器的轴向振动特性,分别通过有限元计算和试验方法分析了金属膜盘联轴器的轴向拉伸刚度、轴向压缩刚度和轴向固有频率。根据分析结果,对某型膜盘联轴器开展了在运转条件下的轴向振动测试。结果表明:金属膜盘联轴器的轴向拉伸刚度和压缩刚度均呈现明显的非线性特性。在某型联轴器的工作转速范围内存在轴向振动固有频率,但仅在使用转速激励,且在联轴器的轴向固有频率下运转,联轴器才不会发生轴向共振。 展开更多
关键词 金属膜盘联轴器 轴向振动 轴向刚度 轴向固有频率 航空发动机
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金属膜盘联轴器用关节轴承磨损特性研究 被引量:3
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作者 刘国平 方建敏 《航空发动机》 2017年第2期1-5,共5页
为研究金属膜盘联轴器用关节轴承的磨损特性,对某型关节轴承在金属膜盘联轴器工作环境进行了分析,计算了其在最大载荷条件下的PV值,并分别开展了低速摆动轴向重载磨损试验、高速摆动轴向无载磨损试验和发动机真实工况磨损试验。结果表明... 为研究金属膜盘联轴器用关节轴承的磨损特性,对某型关节轴承在金属膜盘联轴器工作环境进行了分析,计算了其在最大载荷条件下的PV值,并分别开展了低速摆动轴向重载磨损试验、高速摆动轴向无载磨损试验和发动机真实工况磨损试验。结果表明:金属膜盘联轴器用关节轴承的工作环境属于高速旋转和高速摆动、轴向重载和径向无载,关节轴承的磨损量与其所承受的轴向载荷与摆动线速度直接相关。 展开更多
关键词 关节轴承 金属膜盘联轴器 磨损
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带关节轴承的波纹管式功率分出轴模态计算方法 被引量:1
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作者 鞠振飞 雷雷 《海军航空工程学院学报》 2018年第1期175-180,共6页
通过锤击法对带关节轴承的波纹管型功率分出轴进行了固有频率测试,对关节轴承结构采取一般静力学接触建模的方法,对功率分出轴进行了模态计算。通过对比,发现误差较大,这是由于ANSYS在进行非线性模态分析时忽略了关节轴承的刚度。提出... 通过锤击法对带关节轴承的波纹管型功率分出轴进行了固有频率测试,对关节轴承结构采取一般静力学接触建模的方法,对功率分出轴进行了模态计算。通过对比,发现误差较大,这是由于ANSYS在进行非线性模态分析时忽略了关节轴承的刚度。提出采用弹簧单元来模拟关节轴承刚度特性的方法,通过计算发现,功率分出轴的固有频率直接与关节轴承刚度呈线性关系,当取弹簧单元的等效刚度为8.5×105N/m时,仿真计算结果与试验结果一致,说明该方法可以较好地模拟带关节轴承波纹管联轴器的模态特性。 展开更多
关键词 波纹管 关节轴承 固有频率 弹簧单元
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一种闭式飞机减速转向器锥齿轮副的啮合间隙检测装置及检测方法 被引量:2
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作者 白亚玲 《机械工程师》 2021年第2期149-150,153,共3页
设计了一种闭式飞机减速转向器锥齿轮副的啮合间隙检测装置,该装置通过配重的加力方向,使减速转向器大齿轮轴带动小齿轮轴顺转、逆转,测量杆接触花键套的测量基准面,百分表指针偏转读数即为锥齿轮副的啮合间隙;依据读数范围,调整大齿轮... 设计了一种闭式飞机减速转向器锥齿轮副的啮合间隙检测装置,该装置通过配重的加力方向,使减速转向器大齿轮轴带动小齿轮轴顺转、逆转,测量杆接触花键套的测量基准面,百分表指针偏转读数即为锥齿轮副的啮合间隙;依据读数范围,调整大齿轮轴一端垫片或小齿轮轴一端螺塞位置,保证锥齿轮副0.05~0.10 mm的啮合间隙,从而形成科学的间隙调整方法。 展开更多
关键词 配重 锥齿轮副 啮合
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