航空发动机附件传动系统关键零部件的疲劳定寿研究

摘要

航空发动机附件传动系统是保证航空发动机正常运行的关键。附件传动系统传动部件的主要失效形式是疲劳失效，因此对航空发动机附件传动系统零部件疲劳寿命的评定具有重要意义。本文通过对疲劳统计方法进行分析，研究了附件传动系统零部件疲劳寿命评定的方法，并开发了相关应用软件。
　　 在对航空发动机附件传动系统零部件进行疲劳寿命评定时，采用的是安全寿命评定方法。本文重点推导了将统计分析方法应用到疲劳寿命计算中的安全寿命评定方法，并将其应用在附件传动系统零部件的疲劳定寿中。在材料S—N曲线及全尺寸试件疲劳试验基础上，获得零件全尺寸中值S—N曲线，结合寿命分散系数和强度缩减系数对全尺寸中值S—N曲线进行修正得到全尺寸安全S—N曲线。利用设计载荷谱和线性累积损伤理论（Miner理论），并根据修正后的全尺寸安全S—N曲线计算出零件的安全使用寿命。对于滚动轴承的寿命计算，本文中并未采用上述的安全寿命评定方法，而是在国标规定的轴承寿命计算公式的基础上引入修正系数来计算轴承的寿命。
　　 在以上理论的基础上，应用Visual Basic6.0编程软件开发出用来计算附件传动系统零部件疲劳寿命的应用软件。该软件主要是对齿轮、滚动轴承和花键的寿命进行计算，也包括寿命分散系数、强度缩减系数、平均疲劳极限及载荷谱简化计算等模块部分。