某航空發(fā)動機(jī)控制器用隔振器的設(shè)計方法與試驗研究.pdf

1、控制器是航空發(fā)動機(jī)的重要部件之一，其可靠性直接影響到發(fā)動機(jī)乃至整個飛機(jī)的可靠性。在工作過程中，控制器會受到多種振動和沖擊載荷的影響，如飛機(jī)做機(jī)動動作或著陸時產(chǎn)生的沖擊載荷、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)產(chǎn)生的窄帶正弦載荷和背景激勵產(chǎn)生的寬帶隨機(jī)載荷等。為了保證控制器在復(fù)雜振動環(huán)境下能夠正常工作，一般有兩種解決辦法：一種是直接對控制器進(jìn)行加固設(shè)計，另一種是采用隔振抗沖擊技術(shù)，在控制器和安裝位置之間增加隔振器。第一種方法的成本較高，作用也十分有限，而第二種

2、方法相對容易實現(xiàn)，并且裝置結(jié)構(gòu)簡單，已在國內(nèi)外的航空發(fā)動機(jī)中獲得了廣泛的應(yīng)用。在國內(nèi)的航空發(fā)動機(jī)控制器中，隔振器的設(shè)計主要依靠經(jīng)驗及試驗來完成，缺乏正向的理論設(shè)計方法和流程，難以保證研制產(chǎn)品的進(jìn)度，以及產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性。因此，需要對控制器使用的隔振器進(jìn)行深入研究，以建立科學(xué)的隔振器正向設(shè)計的理論和方法。
　　本文以某航空發(fā)動機(jī)控制器使用的GQJ型隔振器為研究對象，綜合采用理論分析方法和試驗測試方法對其進(jìn)行研究，論文的主要工作和

3、貢獻(xiàn)如下：
　　1、建立了隔振器的正向設(shè)計理論和設(shè)計流程。按照隔振器的正向設(shè)計思路，分別研究了錐形彈簧的軸向特性和橫向特性、隔振器分析模型的建立方法、隔振器的在靜平衡狀態(tài)時的變形和應(yīng)力、隔振器在動態(tài)受載過程中的變形和應(yīng)力，以及隔振器的疲勞壽命估算方法，最終形成了隔振器的正向設(shè)計流程。
　　2、應(yīng)用所建立的正向設(shè)計流程，對隔振器進(jìn)行正向優(yōu)化設(shè)計。在設(shè)計參數(shù)較多、參數(shù)變化范圍較大的情況下，分別采用正交試驗設(shè)計方法、均勻試驗設(shè)計方

4、法和窮舉法進(jìn)行正向優(yōu)化設(shè)計，在兩種試驗設(shè)計方法中均進(jìn)行了兩輪設(shè)計，首輪設(shè)計先在較大的范圍內(nèi)進(jìn)行，之后縮小設(shè)計參數(shù)范圍進(jìn)行下一輪更為精密的設(shè)計。對比三種方法給出的設(shè)計結(jié)果，發(fā)現(xiàn)對應(yīng)設(shè)計參數(shù)的取值都比較接近，說明試驗設(shè)計方法是有效的，可以取代效率較低的窮舉法對隔振器進(jìn)行正向設(shè)計?？紤]到加工的不確定性，分析了設(shè)計參數(shù)的靈敏度，以及隔振器設(shè)計方案的穩(wěn)健性。
　　3、對最終選定的設(shè)計方案進(jìn)行加工，并對加工的隔振器進(jìn)行特性測試和壽命測試。首先