摘要：为保障涡轮轴在多种不确定性因素影响下的可靠性和寿命性能,建立了涡轮轴低周疲劳寿命可靠性分析与优化设计方法。搭建了涡轮轴结构分析、可靠性分析和可靠性优化设计的参数化平台,实现了设计参数的不同访问值处结构分析和可靠性分析的自主调用。提出了改进Monte Carlo结合自适应Kriging的算法(A-MCS-AK),通过多点加点和样本池缩减大幅提高了可靠性分析效率。针对极大化涡轮轴低周疲劳寿命均值和极小化涡轮轴低周疲劳寿命失效概率的可靠性优化模型,建立了基于自适应协作代理策略的类序列解耦算法。对选定涡轮轴的分析结果表明,搭建的参数化平台实现了分析数据的自主流动,提出的A-MCS-AK算法较传统的自适应Kriging结合MCS方法计算效率更高,建立的类序列解耦法实现了两种优化模型的高效求解,得到的优化方案显著提高了某型涡轮轴的寿命均值并降低了失效概率。

摘要：径流增压器与车用柴油机配套，其涡轮轴转速高达(10～15)*10~4r/min，从涡轮端至压气端有一定的温度场沿轴向分布。该径流增压器涡轮轴设计寿命为2000h，它允许的失效概率为5*10~(-4)/h。一批径流增压器投入使用后，4件涡轮轴发生早期断裂，其中1件涡轮轴工作仅10h。通常情况下，早期失效主要是由于设计和制造工艺上存在的缺陷。因此，分析涡轮轴早期断裂的原因，对于加强产品质量控制，减少三包损失和赔偿，起着很关键的作用。

摘要：面向涡轮轴内壁积碳的清理需求,针对现有人工清理工艺存在的去除效率低和一致性差等加工难题,提出了采用磨料刷恒压力抛光清理大深径比涡轮轴内壁积碳的方法,设计了涡轮轴内壁积碳清理设备。用于支撑磨料刷的抛光杆是典型大长径比弱刚性构件,在重力和抛光压力作下产生挠曲变形,导致抛光杆在不同伸长量情况下抛光压力变化,进而造成积碳去除率发生变化。为了保证恒定的积碳去除率,分析了抛光杆挠曲变形量与抛光杆X向进给量及磨料刷X向实际进给量之间的关系,建立了恒压力抛光模型,得出了抛光杆X向进给量的补偿量w_(x)。结果表明:抛光压力F=60 N时,抛光杆在悬伸量l=300 mm处的X向进给量的补偿量w_(x1)=0.0119 mm;l=1615 mm处的X向进给量的补偿量为w_(x2)=0.5407 mm。

摘要：为了实现涡轮轴在综合载荷作用下疲劳强度的试验,采用机、电、液、计算机技术相结合的方法设计了涡轮轴疲劳试验台。该试验系统通过信号提取和采用电液伺服阀有效实现了扭矩载荷与弯矩载荷同步加载过程,利用计算机测控系统能够方便地实现测试过程中多种循环加载方式以及加载载荷大小的调整。

摘要：针对航空发动机涡轮轴-轴盘对接装配过程中因人工操作引起的对接点位置精度低、装配稳定性差以及效率低等问题,设计一套集测量、调姿、装配于一体的闭环控制系统。利用高精度测量探头对涡轮轴与轴盘内外表面位置进行测量。通过空间几何和坐标转换原理对涡轮轴和轴盘的姿态分别进行调整,保证涡轮轴面和轴盘轴面处于同一平面、涡轮轴轴心和轴盘轴心共线。针对测量过程中存在的误差,将装配过程中运动轴伺服参数实时反馈至PC端,利用PC端与控制器全闭环实现装配过程位置的检测和调整;调姿装配结束后,利用高精度传感器测量涡轮轴与轴盘对接处缝隙值并与目标值对比,以保证装配精度。通过试验对测量、调姿、装配过程进行验证,得到装配缝隙值小于2 mm。试验结果表明:涡轮轴与轴盘表面位置测量准确度高,对接装配过程稳定性强,测量装配精度满足实际要求,该系统具有一定应用价值。

摘要：航空发动机涡轮鼓筒轴承受着复杂的外载荷,在涡轮轴的安装边倒角处会产生应力集中,影响涡轮轴的整体寿命和性能。本文研究在扭矩、轴向力、离心力以及热应力4个载荷作用下涡轮轴安装边附近倒圆角的应力场分布,设计了单圆弧倒角方案、双圆弧倒角方案,并运用ANSYS Workbench软件对双圆弧设计方案进行优化。通过比较三种结构的应力场分布,得到涡轮轴安装边倒角的低应力设计方案。本文得到的最优双圆弧设计方案相比单圆弧设计方案,倒角处的最大等效应力降低了13.97%。

摘要：近日，31所与西北工业大学联合承担的国家某3D打印制造技术推广应用项目——《激光选区熔化成形技术》（即一种3D打印技术在某涡轮泵上的应用研究），顺利通过现场测试验收。该项目以新型航天发动机涡轮泵研制为背景，针对核心零件油冷涡轮叶片轴转子开展3D打印技术工程应用研究，突破了盘轴叶片一体化主动冷却结构设计、转子类零件激光选区熔化成形等关键技术，解放了传统工艺对结构设计的束缚，实现了复杂狭长内通道转子类结构设计制造，使结构的换热冷却效果提升了90％，有效解决了涡轮泵高温热防护技术难题，产品顺利通过高温考核试验。

摘要：概述了双转子发动机结构及受力分析 ,介绍了低压涡轮轴和高压涡轮轴弯矩试验方法 ,以及弯矩对双转子轴系可靠性的影响。

摘要：针对某多轴超重型底盘大功率液力变矩器在装车试验中发生涡轮轴断裂的问题,开展了涡轮轴断口失效分析、道路谱载荷测试与疲劳寿命仿真分析,发现失效涡轮轴在花键与轴的过渡部位的应力集中导致疲劳寿命不满足设计要求,因此对涡轮轴的结构进行改进和提升材料性能。经改进后的涡轮轴在通过疲劳寿命校核后,重新装配大功率液力变矩器,搭载某超重型底盘顺利完成了3万公里的跑车验证。

摘要：近日,31所与西北工业大学联合承担的国家某3D打印制造技术推广应用项目——《激光选区熔化成形技术》（即一种3D打印技术在某涡轮泵上的应用研究）,顺利通过现场测试验收。该项目以新型航天发动机涡轮泵研制为背景,针对核心零件油冷涡轮叶片轴转子开展3D打印技术工程应用研究,突破了盘轴叶片一体化主动冷却结构设计、转子类零件激光选区熔化成形等关键技术,解放了传统工艺对结构设计的束缚,实现了复杂狭长内通道转子类结构设计制造,使结构的换热冷却效果提升了90％，有效解决了涡轮泵高温热防护技术难题，产品顺利通过高温考核试验。