[发明专利]整机振动限制值的制定方法

说明书

本发明公开了一种整机振动限制值的制定方法，其基于每款发动机转子的不平衡量来评估发动机整机振动值，经过一次发动机整机最大不平衡试验可得到整机振动限制值，可以在开展少量试验的情况下即可得到适合本型号发动机的整机振动限制值，既可以避免振动限制值可能出现过严或过松，又可以减少大量的整机试验，节约了人力、物力和时间成本。

技术领域

本发明涉及航空发动机的整机振动限制值制定技术领域，特别地，涉及一种整机振动限制值的制定方法。

背景技术

在航空发动机的研制中，通常需要制定整机振动的限制值，其目的主要有以下几个方面：

1)发动机出厂交付时作为发动机零部件加工、平衡和装配质量控制的一种手段；

2)对于使用中的发动机，作为发动机机械系统状态或故障的监测手段；

3)确保在该规定值内发动机具有足够的强度及使用可靠性；

4)决定发动机分解检查周期的手段，满足成本经济效益，尽可能减少发动机的返修率和报废率；

5)确保满足飞机对发动机振动要求；

6)用于确保发动机形成的振动环境不会导致飞机上仪表失灵、货物受损、机组人员和乘客不适。

现有的整机振动限制值通常是借鉴同类型批生产发动机的振动限制标准，或者通过大量的整机试验并对试验结果进行统计处理，进而得到振动限制值。但是，对于借鉴同类型批生产发动机的振动限制标准所制定的整机振动限制值，不一定适用于本型发动机，所确定的振动限制值可能会偏严或者偏松，导致发动机返修率的增加或者机械疲劳故障的发生；而通过大量试验统计分析得到的振动限制值对于本型发动机是适用的，但是需要数量众多的发动机以及开展大量的整机试验，人力、物力和时间成本非常高。因此，目前的整机振动限制值制定方式存在标准制定不准确或者制定成本高昂的问题。

发明内容

本发明提供了一种整机振动限制值的制定方法，以解决目前的整机振动限制值设定方式存在的标准制定不准确或者制定成本高昂的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种整机振动限制值的制定方法，包括以下步骤：

步骤S1：确定各转子的最大许用不平衡量；

步骤S2：设置振动测点以测量发动机垂直于转子轴向方向上的振动值；

步骤S3：以具有最大许用不平衡量的转子并采用不同的相位组合装配发动机进行加减速试验，测量得到发动机的振动值、各振动指标与转子的最大许用不平衡量之间的关系式；

步骤S4：基于任一振动指标最先达到最大许用值时通过上述关系式换算得到发动机的振动值，并将其作为初始振动限制值，并得到此时各个转子的不平衡量及其相位组合；

步骤S5：以具有该初始振动限制值、不平衡量及其相位组合的转子装配发动机进行整机最大不平衡试验，测量得到整机最大不平衡试验中各个附件和系统的最大振动值，将整机最大不平衡试验中各个附件和系统的最大振动值与每个附件和系统进行单独振动试验时达到的最大振动值进行比较，若整机最大不平衡试验中的最大振动值小于等于单独振动试验中的最大振动值，则将该初始振动限制值作为最终的整机振动限制值。

进一步地，所述步骤S1具体包括以下内容：

根据转子上各个零件的平衡精度按照最不利的组合换算到转子的平衡校准面上，得到各个平衡校准面的最大许用不平衡量，即为该转子的最大许用不平衡量。

进一步地，所述步骤S2中在靠近转子支承的机匣上且垂直于转子轴线的平面上设置有两个呈90°夹角的振动测点。