對于采用單軸結(jié)構(gòu)的航空發(fā)動機(jī)，壓氣機(jī)與渦輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速相同芽丹，計算時章郁，卓越把壓氣機(jī)志衍、渦輪轉(zhuǎn)子、機(jī)匣殼體懸掛架等作為一個整體系統(tǒng)考慮楼肪。※終目的是保證發(fā)動機(jī)平穩(wěn)工作春叫，沒有大的振動，并且傳到飛機(jī)上的力很小暂殖。在研究轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速時，除了需要得到轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速外粤沥，還需要求出撓度的變化曲線，以及由此引起的整個發(fā)動機(jī)的振動瘾夯。

這樣多方面處理臨界轉(zhuǎn)速問題，是一項非常復(fù)雜的工作巧嗡，因此為了簡化工作，也可以從臨界轉(zhuǎn)速及撓度著手處理恋鞋。通常設(shè)計時先按性能要求及強(qiáng)度等要求進(jìn)行設(shè)計，如果為了滿足這些要求赵须，轉(zhuǎn)子已經(jīng)是剛軸，那就采用剛軸設(shè)計业嗅。如果剛軸有困難，或者因此使得發(fā)動機(jī)重量增加篙梢，此時可應(yīng)用柔軸。應(yīng)用柔軸時應(yīng)同時考慮保證平穩(wěn)通過臨界轉(zhuǎn)速的措施渤滞。

一、計算中對轉(zhuǎn)子的簡化處理

1. 軸承

一般轉(zhuǎn)子的軸承可以看成是鉸支的，當(dāng)用滾棒軸承或一個支點采用多個軸承時嗽测，支點情況介于鉸支和固接支點之間。為了計算簡便起見唠粥，仍可按鉸支點來處理，這時算得的臨界轉(zhuǎn)速較低停做。

2. 軸

截面變化不大的軸，可按等截面或多段等截面軸計算蛉腌。當(dāng)截面變化較大時要按變截面計算。軸上的小孔瑟顶、鍵槽、螺紋等可不考慮鹿腕。軸的質(zhì)量也可不考慮，但當(dāng)軸的相對重量較大悼锻，或者盤與支點的相對距離很小時就應(yīng)考慮軸的質(zhì)量。

3. 盤與軸的聯(lián)接

盤軸聯(lián)接剛性小恐梅，那么臨界轉(zhuǎn)速就較低潭三。如果盤與軸由較大的聯(lián)接寬度掀塞，并用緊度聯(lián)接，則會增加軸的剛性喂很。但在計算中很難計算這種聯(lián)接剛性，所以一般不予考慮少辣。

4. 混合式轉(zhuǎn)子的處理

對于盤鼓混合式轉(zhuǎn)子，可把鼓環(huán)當(dāng)作軸來計算漓帅。由于鼓環(huán)的直徑較大，鼓環(huán)的質(zhì)量忙干、轉(zhuǎn)動慣性矩浪藻、剪切滑移的影響卓越能夠計入。當(dāng)然這樣會使計算復(fù)雜爱葵，考慮到這三個因素對臨界轉(zhuǎn)速的影響有一部分將互相抵消反浓，因此為了計算簡便萌丈，這些因素的影響可以不考慮峡哥。

對于盤軸混合式轉(zhuǎn)子，鼓環(huán)也可按上述方法考慮学咸，這樣相當(dāng)于增加了套軸，計算截面慣性矩時袒覆，軸與鼓環(huán)均應(yīng)考慮骤顿。由于這種轉(zhuǎn)子中鼓環(huán)較薄較輕，計算時也可以不考慮鼓環(huán)的影響鱼虽。因為鼓環(huán)的存在使得轉(zhuǎn)子剛性增加海黍，臨界轉(zhuǎn)速提高付准，但轉(zhuǎn)子重量也增加，使得臨界轉(zhuǎn)速下降佩艇，所以總的影響并不大。

對于懸臂支承的渦輪轉(zhuǎn)子送丰，計算表明鼓環(huán)的大小和考慮與否，對臨界轉(zhuǎn)速的影響不大器躏，類似的試驗也得到了同樣的結(jié)果。

二登失、設(shè)計中對臨界轉(zhuǎn)速的調(diào)整

設(shè)計中當(dāng)發(fā)現(xiàn)臨界轉(zhuǎn)速落在轉(zhuǎn)子的工作范圍內(nèi)時遏佣，可以根據(jù)各種因素對臨界轉(zhuǎn)速的影響加以調(diào)整，使臨界轉(zhuǎn)速增加或者減小揽浙。

1. 盡量減輕轉(zhuǎn)子（主要是輪盤部分）的重量状婶，以提高臨界轉(zhuǎn)速。

可以通過選用密度較小的材料太抓、改變結(jié)構(gòu)方案空闲、有時甚至修改一些重要設(shè)計參數(shù)走敌，以改變?nèi)~片數(shù)目碴倾、形狀等辦法來實現(xiàn)蛙饮。

2. 調(diào)整輪盤等的重心與支點之間的距離。

但應(yīng)注意迁搜，渦輪轉(zhuǎn)子的支點不應(yīng)太靠近盤枯悲，以免軸承受熱宣葡，影響軸承的工作和壽命。

3. 改變軸的壁厚椰墩、支點距離或采用大鼓軸。

增加壁厚和縮短支點距離對于提高轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速效果有限呢烦，而采用大直徑的鼓形軸對提高臨界轉(zhuǎn)速有顯著效果褂磕，所以采用較多闻蛀。應(yīng)用鼓軸除了重量略有增加外您市，也給加工和裝配帶來一些困難。

4. 改變支承方案茵休。

把懸臂式改為跨梁式，或者把雙支點變?yōu)閹椥灾С械姆桨浮?/p>

5. 改變支座剛性盗尸。

在應(yīng)用柔軸時，采取一個彈性支點（靠近盤的支點）泼各，給予一定的彈性，以使轉(zhuǎn)子達(dá)到一定的臨界轉(zhuǎn)速扣蜻，這樣就可以不改變其他零件結(jié)構(gòu)，而能獲得所需要的臨界轉(zhuǎn)速莽使。如果在彈性支座中采取一些結(jié)構(gòu)限制撓度厚较，或者給予一定的阻尼港苗，就可獲得所希望的轉(zhuǎn)子撓度蚤岗。所以應(yīng)用柔軸時陌贪，采用這一方法較好变硬。

（DyRoBeS微信公眾號（ID：dyrobes）想触，文章整理自航空發(fā)動機(jī)經(jīng)典教材）

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