小型航空发动机普遍呈现转速高、功率大的特点,这对于安装在小型航空发动机上的联轴器有极为苛刻的要求。本文基于某微型发动机改型设计,针对某新型弓形弹簧弹性联轴器尺寸小、转速高、传递功率大,且具有一定的补偿能力等特点,结合联轴器实际的工况条件,开展了强度、刚度、疲劳寿命及具有弓形弹簧弹性联轴器转子动力特性分析,研究结果对弓形弹簧弹性联轴器设计具有理论指导意义和工程应用参考价值。本文的主要内容如下:(1)针对某新型弓形弹簧弹性联轴器结构和实际工况,建立了几种联轴器接触非线性有限元模型,计算分析了不同的工况下的强度、变形及刚度的变化规律。结果表明:同一模型在给定载荷作用下,径向位移及角向位移是影响联轴器结构应力的重要因素;扭矩和离心载荷对应力和变形影响相对较小;多段弓形弹簧结构的联轴器补偿能力较好;联轴器的扭转刚度与载荷具有非线性特点,研究结果对弓形弹簧弹性联轴器结构设计具有理论指导意义。(2)针对具有弓形弹簧弹性联轴器的单转子试验器,研究了含联轴器转子系统动力特性。分结果表明:弓形弹簧弹性联轴器使转子系统的临界转速下降;含联轴器转子系统的不平衡响应小于无联轴器的转子系统。表明该弓形弹簧弹性联轴器即可补偿位移,又具有一定减振作用。试验结果与有限元分析结果一致,验证了理论计算方法的正确性和可信性。(3)根据给定载荷,采用多种非对称应力循环等效方法,依据损伤理论预测联轴器的疲劳寿命;取不同预测模型中保守值作为联轴器的预测疲劳寿命,为弓形弹簧弹性联轴器使用提供参考依据。本文的研究结果对小型、高速、大功率的新型弹性联轴器的设计与实际工程应用具有理论指导和工程应用参考价值。