航空发动机中央传动失效故障分析

作者：杨昌祺; 蔚夺魁; 张茂强; 李正; 安中彦; 佟文伟

来源：航空发动机, 2022, 48(02): 83-89.

DOI：10.13477/j.cnki.aeroengine.2022.02.012

• 中央传动系统
• 锥齿轮
• 失效分析
• 节径振动
• 航空发动机

某型航空发动机在使用时发生中央传动失效故障，故障首断件为中央传动从动锥齿轮，断口性质为高周疲劳。为剖析齿轮啮合与故障之间的关系，建立了包含主、从动锥齿轮的有限元模型，采用准静态的方法将啮合过程分成50个加载步，分析啮合过程中从动锥齿轮应力分布情况。结果表明：在啮合过程中从动锥齿轮最大应力位置不是裂纹起始部位。通过行波共振分析、振动应力测试、加工缺陷影响分析及故障复现试验，确定故障发生的主要原因为从动锥齿轮4节径后行波共振和啮合状态较差，而故障位置加工状态较差对故障的发生也起到促进作用。分析结果表明：齿轮节径型振动是航空发动机齿轮主要的破坏原因之一，在工作转速范围内节径型前、后行波振动均有可能被激起；齿轮啮合状态异常会显著提高振动应力水平。采用调整齿数、齿宽、辐板厚度等方式可将共振转速调出常用工作转速范围，避免齿轮发生振动疲劳破坏。

• 单位
  中国航发沈阳发动机研究所