冯 金

（中航商用航空发动机有限责任公司，上海 201108）

0 引言

高涵道比双转子涡轮风扇发动机自上世纪70年代初投入使用以来，受风扇叶尖切线速度限制，与风扇相连的低压压气机与低压涡轮只能在较低转速运行，从而导致压气机级数增多，重量大且效率低。为解决上述问题，可在由低压压气机及低压涡轮组成的低压转子与风扇转子间安装一套合适的风扇驱动齿轮箱（Fan Drive Gear System,FDGS），使风扇转子工作于低转速，而低压转子工作于高转速，即为齿轮传动涡扇发动机（Geared Turbofan，GTF）。相比船舶及风电等其它领域，航空领域中特别是涡扇发动机中所使用的风扇驱动齿轮箱具有载荷大转速高的特点，设计难度较大，虽然在国外已相对成熟[1,2]，但在国内依然处于理论研究阶段[3, 4]。

根据风扇与低压轴之间传动比要求的不同，风扇驱动齿轮箱多采用单级行星或星型轮系。能够满足星型齿轮传动系统试验要求的试验装置形式多样，大体可分为开放功率流试验台及封闭功率流试验台两种[5]。开放功率流试验台通常由原动机、试验件和负载三部分组成，功率由原动机提供，经过试验件传递至负载，故而能量损失较大。为了避免开放功率流试验台能耗较大的缺点，对于传递功率较大的星型齿轮箱，通常使用封闭功率流试验台进行试验。按照其加载方式的不同，又可分为电加载功率封闭试验台[6]、机械加载功率封闭试验台及液压加载功率封闭试验台[7]三种类型。对于齿轮传动涡扇发动机星型风扇驱动齿轮箱，由于其传递功率大，输入转速高，故通常采用液压加载功率封闭试验台进行试验。……