某航空發(fā)動(dòng)機(jī)減速器的工作模態(tài)測試與分析

摘 要：在溫度高、轉(zhuǎn)速高等惡劣工作條件下，中小航空發(fā)動(dòng)機(jī)減速器的振動(dòng)特性較復(fù)雜。為得到減速器實(shí)際工況下真實(shí)的振動(dòng)特性，本文先根據(jù)減速器機(jī)匣的結(jié)構(gòu)選取合適的拾振點(diǎn)，并建立簡化模型，利用LMS儀器采集響應(yīng)信號(hào)，然后對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行濾波降噪，最后采用Op.PolyMAX法對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析，獲取航空發(fā)動(dòng)機(jī)減速器的實(shí)際邊界條件下的模態(tài)參數(shù)（工作模態(tài)），找出減速器振動(dòng)大的原因，可作為減速器機(jī)匣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和故障診斷的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：航空發(fā)動(dòng)機(jī)；減速器；工作模態(tài)分析；故障診斷

中圖分類號(hào)：V 233" " " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

減速器是航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵部件，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)齒輪眾多，多種振動(dòng)激勵(lì)源互相耦合。在其研制過程中，振動(dòng)問題尤為突出，了解其振動(dòng)特性可有效提高研制周期和安全性。模態(tài)參數(shù)（模態(tài)頻率、阻尼比和模態(tài)振型等）是結(jié)構(gòu)的固有屬性，通過分析模態(tài)參數(shù)，可以預(yù)知結(jié)構(gòu)在某頻段內(nèi)的實(shí)際振動(dòng)響應(yīng)，從而為結(jié)構(gòu)的故障診斷、狀態(tài)監(jiān)測以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等方面提供依據(jù)[1]。因此，對(duì)減速器進(jìn)行模態(tài)分析有重要的實(shí)際意義。

傳統(tǒng)的模態(tài)分析主要分為理論模態(tài)分析和試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析。目前理論模態(tài)分析方法中的有限元計(jì)算法存在理論假設(shè)和原始參數(shù)不確定的缺陷[2]；試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析法不符合實(shí)際邊界條件，而且像發(fā)動(dòng)機(jī)減速器這樣的大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)難以激勵(lì)或者激勵(lì)花費(fèi)很高。工作模態(tài)方法（Operational Modal Analysis，OMA）可以彌補(bǔ)這些缺陷，可僅根據(jù)結(jié)構(gòu)在實(shí)際工作狀態(tài)下的響應(yīng)信號(hào)來識(shí)別模態(tài)參數(shù)。……