涡扇发动机星型齿轮传动系统负载特性研究
Research on Load Characteristic of Star Gear Transmission System of Turbofan Engine
- 机械传动 2021年45卷第6期 页码：28-37
- 作者机构：
1.日照市教育科学研究中心， 山东 日照 276826
2.滕州市安川自动化机械有限公司， 山东 滕州 277500
3.山东科技大学 智能装备学院， 山东 泰安 271000
- 作者简介：
孟凡秋（1972— ），男，山东日照人，硕士，高级讲师，研究方向为机械工程。
谷连旺（1984— ），男，天津人，硕士，高级工程师，研究方向为机械工程、3D打印技术。
- 基金信息：山东省科技厅研发项目(2017GGX90102)
DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2021.06.005
中图分类号：
扫 描 看 全 文
孟凡秋,谷连旺,马长青.涡扇发动机星型齿轮传动系统负载特性研究[J].机械传动,2021,45(06):28-37.
Meng Fanqiu,Gu Lianwang,Ma Changqing.Research on Load Characteristic of Star Gear Transmission System of Turbofan Engine[J].Journal of Mechanical Transmission,2021,45(06):28-37.
孟凡秋,谷连旺,马长青.涡扇发动机星型齿轮传动系统负载特性研究[J].机械传动,2021,45(06):28-37. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2021.06.005.
Meng Fanqiu,Gu Lianwang,Ma Changqing.Research on Load Characteristic of Star Gear Transmission System of Turbofan Engine[J].Journal of Mechanical Transmission,2021,45(06):28-37. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2021.06.005.
摘要
针对涡扇发动机（Geared turbofan engine，GTF）星型齿轮传动系统，建立了齿轮-转子-轴承耦合动力学模型。该动力学模型考虑了星型齿轮的旋转运动、轴承时变支撑刚度、齿轮啮合刚度以及多齿啮合和综合误差之间的关系，研究了输入轴和输出轴上轴承位置对星型齿轮传动系统各部件浮动量以及负载分配特性的影响。结果表明，输入轴和输出轴上轴承的布置方式对太阳轮和齿圈的浮动量影响较大，对星型齿轮的浮动量几乎无影响；输入轴上轴承位置的变化对啮合负载分配均匀性基本无影响，而输出轴上轴承位置影响负载分配均匀性。
Abstract
A gear rotor bearing coupling dynamics model is established for the star gear transmission system of geared turbofan engine（GTF）. The dynamics model considers the relationship between the rotational motion of the star gear，the time-varying support stiffness of the bearing，the meshing stiffness of the gear，as well as the relationship between the multi tooth meshing and the comprehensive error. The influence of bearing position on input shaft and output shaft on floating quantity and load distribution characteristics is studied. The results show that the position and arrangement of the bearings on the input shaft and output shaft have great influence on the floating amount of the sun gear and ring gear，but almost no effect on the floating amount of the star gear. The change of the bearing position on the input shaft has no effect on the load distribution uniformity，while the bearing position on the output shaft affects the load distribution uniformity.
关键词
齿轮传动系统负载分配特性轴承位置动力学模型
Keywords
Gear transmission systemLoad distribution characteristicBearing positionDynamics model
references
SINGH A.Load sharing behavior in epicyclic gears：physical explanation and generalized formulation［J］.Mechanism and Machine Theory，2009，45（3）：511-530.
JING Q F，WU J J.Performance comparison of space-time block and trellis codes in the MIMO land mobile satellite channels［J］.Radio electronics and Communications Systems，2017，60（1）：1-12.
莫帅，张以都，吴琼，等.GTF发动机星形传动系统多分流均载机理研究［J］.航空动力学报，2016，31（3）：763-768.
MO Shuai，ZHANG Yidu，WU Qiong，et al.Research on load sharing mechanism of star gear trains for GTF engine［J］.Journal of Aerospace Power，2016，31（3）：763-768.
莫帅，张以都，吴琼，等.考虑齿轮位移协调的2级星形传动多分流均载研究［J］.四川大学学报（工程科学版），2015，47（4）：175-180.
MO Shuai，ZHANG Yidu，WU Qiong，et al.Study on multiple-split load sharing of 2-stage star gearing system based on gears displacement compatibility［J］.Journal of Sichuan University（Engineering Science Edition），2015，47（4）：175-180.
魏静，杨攀武，秦大同，等.柔性销轴式人字齿星型轮系均载特性［J］.哈尔滨工业大学学报，2018，50（7）：144-153.
WEI Jing，YANG Panwu，QIN Datong，et al.Load sharing characteristics of the herringbone star gear transmission system with flexible pin［J］.Journal of Harbin Institute of Technology，2018，50（7）：144-153.
魏静，张爱强，秦大同，等.考虑结构柔性的行星轮系耦合振动特性研究［J］.机械工程学报，2017，53（1）：1-12.
WEI Jing，ZHANG Aiqiang，QIN Datong，et al.Coupling vibration analysis for planetary gear system considering flexible structure［J］.Journal of Mechanical Engineering，2017，53（1）：1-12.
郝立峰，王三民，王飞鸣.星形人字齿轮传动系统振动模式的理论研究［J］.中国机械工程，2017，28（17）：2100-2108.
HAO Lifeng，WANG Sanmin，WANG Feiming.Theoretical research of vibration modes for double-helical star gear transmission systems［J］.China Mechanical Engineering，2017，28（17）：2100-2108.
董金城，王三民.人字齿轮功率二分支传动系统模态跃迁现象［J］.机械传动，2019，43（5）：6-12.
DONG Jincheng，WANG Sanmin.Mode transition phenomenon of herringbone gear power-split transmission system［J］.Journal of Mechanical Transmission，2019，43（5）：6-12.
LU W，ZHANG Y，CHENG H，et al.Research on dynamic behavior of multistage gears-bearings and box coupling system［J］.Measurement，2020，150：107096.
OUYANG T，SU Z，LI S，et al.Experimental and numerical investigations on dynamic characteristics of gear-roller-bearing system［J］.Mechanism and Machine Theory，2019，140：730-746.
何芝仙，干洪.计入轴承间隙时轴-滚动轴承系统动力学行为研究［J］.振动与冲击，2009，28（9）：120-124.
HE Zhixian，GAN Hong.Dynamic behavior of a shaft-rolling bearing system with clearance［J］.Journal of Vibration and Shock，2009，28（9）：120-124.
杨国太，何芝仙，时培成.计入轴承工作条件的轴-轴承系统动力学行为分析［J］.机械科学与技术，2018，37（12）：1920-1927.
YANG Guotai，HE Zhixian，SHI Peicheng.Analyzing dynamic behavior of shaft-groove ball bearing system with its working conditions considered［J］.Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering，2018，37（12）：1920-1927.
吴涛，周建星，张文祥，等.行星齿轮传动系统动态均载性能与灵敏度分析［J］.机械设计与制造，2019（4）：171-175.
WU Tao，ZHOU Jianxing，ZHANG Wenxiang，et al.Dynamic load sharing characteristics and sensitivity analysis of planetary gear transmission system［J］.Machinery Design ＆ Manufacture，2019（4）：171-175.
MAATAR M，VELEX P.An analytical expression for the time-varying contact length in perfect cylindrical gears：some possible applications in gear dynamics［J］.Journal of Mechanical Design，1996，118（4）：586-589.
PARKER R G.A physical explanation for the effectiveness of planet phasing to suppress planetary gear vibration ［J］.Journal of Sound & Vibration，2000，236（4）：561-573.
0
浏览量
3
下载量
0
CSCD
- 网络PDF下载
- Meta-XML下载
- BibTeX下载
- Endnote下载
- RefMan 下载
- NoteExpress下载
- NoteFirst下载
关联资源
相关文章
相关作者
相关机构
- 技术支持由北京北大方正电子有限公司提供 豫ICP备05013835号-5
京公网安备11010802024621 - 本系统建议在Chrome、 IE9+ 以上版本浏览器阅读本站内容，360浏览器请切换至极速模式
- Cookies帮助我们提供服务并提供个性化体验。使用本网站，即表示您同意我们使用Cookies