论文摘要
本课题对应用于发动机燃烧室试验转接段位移机构上的联轴节进行了改进设计与力学分析,对初步改进后的联轴节分别进行有限元应用分析和许用载荷试验,从理论和试验两个方面对优化设计后的联轴节的许用载荷进行了分析和研究。现有发动机燃烧室试验转接段尤其是中、小型航空发动机全环燃烧室试验转接段在进行性能试验过程中,由于其燃烧室出口通道面积较小,对于出口截面参数的测量,通常采用的方法是将3支或6支多点探针,安装到一套旋转装置上,通过电机带动该旋转装置作精确的等分定位旋转来测量整个燃烧室出口环面的参数分布。由于试验过程中不确定的高温很可能导致旋转装置的安装盘或探针等组件发生膨胀变形,引起旋转装置与内机匣之间在局部产生摩擦,增大电机的负载转矩。而电机为高转速、小扭矩电机,当旋转装置与内机匣发生摩擦,负载扭矩迅速增大时,很容易超过电机的最大扭矩,损毁电机。针对发动机燃烧室试验转接段位移机构上的电机容易出现损坏的情况,本课题对原来安装在发动机燃烧室试验转接段位移机构上的电机输出端和减速器输入端之间的联轴节进行了改进设计,使其具有了当电机的负载扭矩迅速增大时即产生断裂,从而主动保护电机不受损坏的功能。通过对初步改进设计后的联轴节进行有限元分析应用,不仅可以快速准确的获知联轴节的许用载荷,而且还获得了一个实用的联轴节许用载荷经验公式。再通过联轴节的许用载荷试验,确定了改进设计的实用性和可靠性。通过这些研究,不仅验证了用于某发动机燃烧室试验转接段位移机构优化设计后的联轴节能够保护电机安全,符合使用要求,而且总结出来的联轴节许用载荷经验公式可以为其它发动机燃烧室试验转接段位移机构的联轴节提供参考。