某型航空发动机中央传动系统失效机理分析.pdf
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1、内燃机与配件w w w n r j p j c n质量与检修某型航空发动机中央传动系统失效机理分析谭巍,赵凯,赵云峰(海军航空大学,山东 烟台 ,中国人民解放军 部队,海南 三亚 )摘要:针对某型直升机发动机空中停车的特情,通过分析故障发动机基本情况,对发动机开展现场检查和返厂检查,排除其它因素后,确定故障部件为中央传动系统.基于中央传动系统的结构特点,对各故障部件开展外观观察、体视镜观察和微观观察,结合关键零部件的材质检查结果,分别从电机轴、从动锥齿轮、主动锥齿轮、轴流压气机转子锁片、轴流压气机前轴承等多个部件来确定失效的过程,分析部件失效机理,对同类型发动机特情排故具有一定的参考意义.关键
2、词:传动系统;疲劳断裂;失效分析中图分类号:TH ;V 文献标识码:A文章编号:X()F a i l u r eA n a l y s i so fC e n t r a lT r a n s m i s s i o nS y s t e mf o ra nA e r o e n g i n eT a nW e i,Z h a oK a i,Z h a oY u n f e n g(N a v a lA e r o n a u t i c a lU n i v e r s i t y,Y a n t a i ,C h i n a;T h eN o t hT r o o p so fP L A,
3、S a n y a ,C h i n a)A b s t r a c t:I nv i e wo f t h es p e c i a l s i t u a t i o no f ac e r t a i nt y p eo f t h ee n g i n eo fh e l i c o p t e rp a r k i n gi nt h ea i r,t h eo n s i t e i n s p e c t i o na n dr e t u r n i n s p e c t i o na r ec a r r i e do u t T h e f a u l tp a r t
4、i sd e t e r m i n e dt ob et h ec e n t r a l t r a n s m i s s i o ns y s t e ma f t e ra n a l y z i n gt h eb a s i cs i t u a t i o no f t h e f a u l t ye n g i n e B a s e do nt h es t r u c t u r a l c h a r a c t e r i s t i c so f t h ec e n t r a l t r a n s m i s s i o ns y s t e m,t h e
5、 a p p e a r a n c eo b s e r v a t i o n,s t e r e o s c o p i c o b s e r v a t i o na n dm i c r o s c o p i c o b s e r v a t i o no ft h e f a u l t yc o m p o n e n t sa r ec a r r i e do u t C o m b i n e dw i t ht h em a t e r i a l i n s p e c t i o nr e s u l t so f f a u l tp a r t s,t h
6、ef a i l u r ep r o c e s s i sd e t e r m i n e df r o m m u l t i p l ec o m p o n e n t ss u c ha s t h em o t o rs h a f t,d r i v e nb e v e l g e a r,d r i v i n gb e v e lg e a r,a x i a l f l o wc o m p r e s s o r r o t o r l o c kp i e c e,a n da x i a l f l o wc o m p r e s s o rf r o n t
7、b e a r i n g,t h ef a i l u r em e c h a n i s mi sa n a l y z e d,w h i c hh a sac e r t a i nr e f e r e n c es i g n i f i c a n c e f o r t h e t r o u b l e s h o o t i n go f t h es a m e t y p eo f s p e c i a l s i t u a t i o n K e yw o r d s:T r a n s m i s s i o ns y s t e m;F a t i g u
8、e f r a c t u r e;F a i l u r ea n a l y s i s作者简介:谭巍(),男,湖北天门人,海军航空大学航空动力装置教研室讲师,从事航空发动机教学与研究.在航空发动机中,传动系统带动发动机附件和飞机附件工作,是航空发动机的关键系统,其工作情况直接决定整机的运行状态和可靠性 .作为一种齿轮耦合转子系统,传动系统结构复杂,工作环境恶劣,工作中极易出现失效故障.某型直升机在执行飞行着科目时,飞行员听到吱吱声,返场途中一台发动机发生转速跳变,随后空中停车.故障现象返厂后对发动机进行分解检查,发现主要故障件集中在发动机前部的中央传动机构,具体的故障件清单如表所示.表发
9、动机故障件清单序号名称损伤情况组合轴细颈处断裂主动零度螺旋伞齿轮不同程度断齿上传主动锥齿轮局部变色从动零度螺旋锥齿轮轴颈靠轮盘根部处断裂下传主动锥齿轮齿面有磨痕半圆连环锁片爪断裂脱落轴流压气机前轴承滚珠及内外跑道磨损,保持架断裂轴承座凸爪磨损轴流压气机转子叶片与进气机匣有刮磨痕迹,锁片损伤分别取滑油箱、磁性螺堵、滑油散热器和下传放油堵四处滑油进行光谱分析,结果均在正常范围内.整机分解未发现异物进入,各处收集的金属屑等材料成分经理化分析,与发动机内部故障零部件材料相吻合.中央传动系统结构特点本发动机为自由涡轮轴发动机,燃气发生器轴与自由涡轮轴是完全分开.前传动结构安装在发动机前部,整个图前传动结
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