Рассмотрены колебания лопаток и дисков газотурбинных двигателей, колебания
рабочих колес и построение резонансных диаграмм, защита от вибрации и удара. <...> Подготовлено на кафедре конструкции и проектирования двигателей летательных
аппаратов СГАУ. <...> Влияние податливости консольного закрепления
на собственные частоты колебаний лопатки
11 <...> Влияние различных факторов на собственные частоты колебаний лопаток
16 <...> Борьба с опасными колебаниями рабочих колес
33 <...> Необходимые данные для проектирования виброзащитной системы
39 <...> Получение системы дифференциальных уравнений
Допущения:
- лопатку рассматриваем как закрученный стержень переменного сечения;
- отсутствует связь изгибных и крутильных колебаний;
- ось лопатки проходит через центры тяжести всех сечений и нерастяжима;
- при колебаниях все сечения остаются плоскими и перпендикулярными упругой линии
(гипотеза Кирхгофа - Лява). <...> Примем систему координат OXYZ, начало которой О расположено в центре
тяжести корневого сечения, оси X и Y совпадают с главными центральными осями
инерции корневого сечения (пусть J у « J ^), ось Z направлена по оси лопатки. <...> Выделим в лопатке
бесконечно малый элемент высотой dz (рис. <...> Бесконечно малый элемент лопатки
и динамические силы, приложенные к нему при изгибных колебаниях
Рассмотрим условия равновесия элемента с учетом сил инерции
dQl =
dt^
=- F d z p ^ ^ и
де
где
- упругие смещения в направлении осей X и F. <...> (1.1)
dt^
Из условия равновесия в направлении оси 7j аналогично получаем
= Fdzp
' 8t^
dz <...> Изгиб оси лопатки в плоскости OXZ
1 - положение сечения в равновесном состоянии; 2 - положение изогнутой оси лопатки;
3 - касательная к изогнутой оси лопатки в месте расположения сечения. <...> Изгиб оси лопатки в плоскости OYZ
1 - положение сечения в равновесном состоянии; 2 - положение изогнутой оси лопатки;
3 - касательная к изогнутой оси лопатки в месте расположения сечения. <...> Поворот сечения лопатки в плоскостях OXZ и OYZ
вследствие поворота сечения вокруг оси Y составляет
Л <...>
Вибрация_и_прочность_авиационных_двигателей_и_энергетических_установок_[Электронный_ресурс]_.pdf
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО НРОФЕССИОНАЛБНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА С П. КОРОЛЕВА
(НАЦИОНАЛБНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)»
А. М. УЛАНОВ
Вибрация и прочность авиационных двигателей
и энергетических установок
Электронное учебное пособие
САМАРА
2011
Стр.1
УДК 621.431.75 (075)
ББК 39.55
У 47
Автор: Уланов Александр Михайлович
Уланов, А. М. Вибрация и прочность авиационных двигателей и энергетических
установок [Электронный ресурс] : электрон, учеб. пособие / А. М. Уланов; Минобрнауки
России, Самар. гос. аэрокосм, ун-т им. С. П. Королева (Нац. исслед. ун-т). - Электрон,
текстовые и граф. дан. (3,82 Мбайт). - Самара, 2011. - 1 эл. опт. диск (CD-ROM). - Систем,
требования: ПК Pentium; Windows 98 или выше.
Рассмотрены колебания лопаток и дисков газотурбинных двигателей, колебания
рабочих колес и построение резонансных диаграмм, защита от вибрации и удара.
Учебное пособие предназначено для подготовки специалистов 2 факультета 4 курса по
специальности 160301.65 «Авиационные двигатели и энергетические установки»,
специализирующихся по направлениям «Интегрированные информационные технологии
и управление проектами в авиадвигателестроении», «Информационные технологии
проектирования и моделирования в авиадвигателестроении», а также, с сокращениями, по
направлению «Информационные технологии в инновационном производственном
менеджменте» (Государственный образовательный стандарт второго поколения - ГОС-2),
и по специальности 160700 «Проектирование авиационных и ракетных двигателей»,
специалистов и бакалавров по направлениям «Интегрированные информационные
технологии и управление проектами в авиадвигателестроении», «Информационные
технологии проектирования и моделирования в авиадвигателестроении», а также, с
сокращениями, по направлению «Информационные технологии в инновационном
производственном менеджменте» (Федеральный Г осударственный образовательный
стандарт третьего поколения - ФГОС-3).
Подготовлено на кафедре конструкции и проектирования двигателей летательных
аппаратов СГАУ.
© Самарский государственный
аэрокосмический университет, 2011
Стр.2
СОДЕРЖАНИЕ
1. Колебания лопаток
1.1. Изгибные колебания. Получение системы дифференциальных уравнений
1.2. Колебания консольно закрепленной лопатки
1.3. Влияние податливости консольного закрепления
на собственные частоты колебаний лопатки
1.4. Крутильные колебания лопаток
1.5. Классификация форм колебаний лопаток
1.6. Влияние различных факторов на собственные частоты колебаний лопаток
2. Колебания диска рабочего колеса
3. Вынужденные колебания рабочих колес ГТД
3.1. Понятие о возбуждающих гармониках
3.2. Резонансная диаграмма
3.3. Автоколебания
3.4. Борьба с опасными колебаниями рабочих колес
4. Защита от вибрации
4.1.Необходимые данные для проектирования виброзащитной системы
4.2. Расчет характеристик виброзащитной системы
4.3. Оптимальное размещение виброизоляторов
4.4. Конструкции виброизоляторов для агрегатов ГТД
4.5. Защита от случайной вибрации
5. Защита от удара
4
4
10
11
12
15
16
19
29
29
30
31
33
39
39
40
43
46
49
51
Стр.3