某型发动机保险小轴断裂故障机理分析.pdf

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1、·38·某型发动机保险小轴断裂故障机理分析王运知(中航工业南方产品设计所，湖南株洲412002)摘要：本文简要介绍桌型发动机保险联轴节保险“轴断裂故障，并从发动机使用多方面进行分析i采用排除法对可能导致故障发生的因素逐一排除，最终找到故障原因。0-关键闭：断裂起动发动祝捡查。

2、

3、。．／中图分类号iV233．!+2文献标识码：B。文章编号：1002=6886(2010)04．0038一0TheFaIlltoftheSmallShaftandMechanismAnalysisWANGYunzhiAbstract：Thearticlebriefmalfunction

4、introducingthatatypeofenginesaresurethatthesmallaxisoftheshaftcouplinginsurancebreaks，andfromtheengineisputintousecarryingoutanalysishavingmanysides，thefactoradopttroubleshootinglawtohappNe／ntomay一leadtoamalfunctionremovesonebyone，findmalfunctioncauseultimately．Keywords：fracture；sta

5、rtergenerators；check垂直锥齿轮传递至发动机转子，装配关系如图2。l概述发动机工作后，发动机输某台发动机在厂内进行检验试车时出现左起动发电机出功率，通过保险小轴带动起无电流显示。发动机停车后，盘桨发现：左起动发电机传动轴动发电机进行发电，扭矩从发不转动，分解检查发现：左保险联轴节的保险小轴在细颈处断动机转子经上垂直锥齿轮，再裂，右保险联轴节工作正常。将左保险联轴节换新件后起动通过上被动锥齿轮、上主动正发动机，保险小轴细颈处再次发生断裂故障，随后，将左发电齿轮、上中介齿轮传递至起动机与右发电机进行凋换，右发保险小轴断裂。至此发动机工发电机。作时

6、间31155min。发动机起动到约42％的转速后，发动机可以独立起2结构简介动，而起动发电机由起动状态图2起动发电机安装结构保险联轴节(图1)是由转为发电状态。此时扭矩是由发动机通过保险小轴传给起外套齿联轴节、内套齿联轴节动发电机。当传递功率超过l8．375kW时，保险小轴在其细和与它们内孔紧配合(过盈量颈处扭断，以保护起动发电机不受损坏。0．022～0．004)的保险小轴组3433起动发动机工作原理成，并用两个销钉固定。内、1外套齿联轴节2内套齿联轴节外花键联轴节端面棘齿的平3销钉4保险小轴A端面棘齿起动发电机是带有减速器面互相贴合，棘齿斜面问有问图1保险联

7、轴节结构图的六极并励式直流电机，当作隙。保险联轴节外花键与起起动机时，起动发电机的电枢动发电机齿轮内花键连接，内花键与起动发电机传动轴外花与伸出轴之间的转速比为3．键连接传递扭矩，轴向有挡圈限位。它是发动机和起动发电167：1，当作发电机时则为1：1。机的连接装置，其工作分为起动和发电两种状态。起动发电机起动时，电枢轴通1限动片2棘轮3内齿轮发动机起动时，通过保险联轴节端面棘齿把起动发电机过主动齿轮4(图3)带动四个4主动齿轮5游星齿轮架的扭矩传给发动机，保险小轴不传递起动功率，扭矩从起动发游星齿轮6转动。内齿轮3为6游星齿轮7伸出轴8电枢轴电机经上中介齿轮、

8、上主动正齿轮，上被动锥齿轮，再通过上限动片1所限动，不能转动。图3减速器示意图作者简介：王运知(1965一)，女，毕业于西北工业大学，高级工程师，专业领域为航空发动机设计。收稿日期：2010—5～16·39·因此，游星齿轮架5以低速度同向转动，游星齿轮架5与伸出及能谱分析结果可知，裂纹沿R处的加工痕迹垂直于轴向扩轴7是套齿连接，电枢轴与伸出轴的转速比为3．167：1。这时展，扩展约0．5mm后，疲劳沿裂纹尾端起源，沿轴向45。方向电枢轴内单向离合器是脱开的，如图4所示，在起动状态：电扩展。造成这次故障的主要原因是保险小轴的细颈处存在枢轴为主动，伸出轴为被动，滚

9、棒落在型面较低的地方。加工刀痕和初始裂纹，工作中产生应力集中，从而导致扭转疲劳断裂。起动状态发电状态图4单向离合器示意图当起动发电机转为发电状态时，发动机带动伸出轴旋断口微观形貌断r]宏观形貌转，伸出轴主动，电枢轴被动(见图4发电状态)，此时滚棒落图6第2次故障件断裂形貌在型面较高的地方，因此伸出轴与电枢轴结成一体，这时转速5故障调查比为l：1。由于游星齿轮同主动齿轮已无相对运动，伸出轴为了查清本次故障原因，我们从多方面对此次故障进行通过游星齿轮架5带动内齿轮3一起向同一方向空转。调查：4联轴节历次故障情况5．1试车记录复查查看此台发动机的试车数据时发现：保险

10、联轴节由于加工质量问题，曾经出现了两次