朱剑寒，古远兴

航空发动机耦合双转子系统响应特性分析方法研究

朱剑寒，古远兴

(中国燃气涡轮研究院，四川成都610500)

涡扇发动机普遍采用耦合双转子结构，由于中介轴承耦合的影响及高、低压转子动力学特性的复杂性，导致转子-支承系统在设计时常无法避开所有临界转速。通过添加弹性及阻尼结构，可有效减小过临界转速时转子系统的振动。为分析耦合双转子结构过临界转速时的振动响应特性，可通过迭代法获得支点阻尼器的阻尼值，并利用过临界转速时稳态响应的Nyquist图椭圆近似特征对结果进行修正，从而得到更具参考价值的响应特性。

航空发动机；耦合双转子；响应特性；Nyquist图；阻尼

1 引言

为简化结构、提高推重比，中等推力以上涡扇发动机普遍采用带中介轴承的耦合双转子结构。与具有独立支承的转子相比，高、低压转子通过中介轴承相互影响，使临界转速特性更为复杂[1]，很难将所有临界转速调离工作转速范围(即慢车至最大转速范围)，且中介轴承处的油腔封严问题较为突出，支反力和倾角变化对中介轴承的正常工作也有较大影响。针对耦合双转子系统的特点，有必要在设计阶段进行响应特性分析，避免振动过大、失稳、碰磨等影响发动机的正常工作及耐久性。

为减小航空发动机振动，常在部分支承位置设计弹性环、鼠笼、挤压油膜阻尼器等弹性及阻尼结构。支承阻尼对危险临界转速附近的响应计算结果有较大影响，且响应结果的准确性与临界转速附近所取的转速点个数有关。……