机械工程学报

作者：刘静, 党晓勇, 唐昌柯, 李鑫斌, 庞瑞坤

单位：1. 西北工业大学航海学院 西安 710072;2. 西北工业大学无人水下运载技术工业和信息化部重点实验室 西安 710072;3. 北京动力机械研究所 北京 100074;4. 重庆大学机械工程学院 重庆 400044

关键词：航空发动机,传动轴承,动力学,动态载荷,早期失效；

基金：国家自然科学基金（51975068，52175120）和中央高校基本科研业务费专项资金（3102020HHZY030001）资助项目。

作为航空发动机的关键部件之一，传动系统的工作性能直接决定整机的运行状态与可靠性。传动系统的支承轴承因工作环境恶劣，在其工作过程中极易出现早期失效故障。针对某航空发动机传动系统支承球轴承台架试验中出现早期失效的问题，采用有限元方法，建立了多点支撑柔性传动系统动力学模型，分析了转速和轴承游隙对系统各支承轴承的动态载荷与弹性变形的影响规律，确定了支承轴承发生失效的位置及其原因；采用Lundberg和Palmgre的疲劳寿命计算方法，基于多点支撑柔性传动系统动力学模型获得的轴承内部动态载荷，计算了台架系统中出现早期失效的支承球轴承的疲劳寿命。结果表明，支承轴承的游隙匹配会导致各轴承内部载荷存在较大差异，该差异是导致其疲劳失效的主要原因，该仿真结果与实际情况基本一致。论文的研究可为该型航空发动机传动系统支承轴承的优化设计提供新的思路和理论支撑。

来源：2021年第23期

《机械工程学报》期刊编辑部

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