沈 祥，曹 鹏

（1.中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院，上海201210；2.中国航发湖南航空动力机械研究所，湖南株洲412002）

涡轴发动机端齿连接结构接触状态分析

沈 祥1，曹 鹏2

（1.中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院，上海201210；2.中国航发湖南航空动力机械研究所，湖南株洲412002）

为了研究涡轴发动机端齿连接结构接触状态变化的发生机理及规律，根据涡轴发动机端齿连接的结构特征、受力分析和考虑滑移的切向接触受力原理，确定了端齿连接结构齿面接触状态的影响因素；并通过有限元分析方法，研究了齿面接触状态的变化规律。计算结果表明：转速和轴向压紧力对接触状态有重要影响；转速越高，则齿面接触区域变小，接触应力和滑移距离变大；轴向压紧力越大，则齿面接触区域越大，接触应力和滑移距离也越大；而摩擦系数对接触状态的影响不明显。研究结果对端齿连接高速转子的结构设计提供了一定的技术指导。

端齿；接触形式；接触应力；滑移距离；涡轴发动机

0 引言

由于受转子工作温度的差异和制造装配技术水平的限制，在航空发动机中广泛采用连接结构将多段不同的转子连接成一体。在传统强度振动分析中，常忽略连接结构的配合特征，将其直接简化建模，一方面无法知道接触面的接触应力[1]是否安全，另一方面忽略了连接结构对转子几何特征连续性的影响[2]，无法知道连接面接触状态是否可靠。目前，国内外关于航空发动机连接结构接触状态的研究 [3]非常匮乏，还停留在接触现象的试验描述阶段。……