随着飞机液压系统压力体制不断提升,高速高压高功重比成为航空轴向柱塞泵的主要发展方向,然而我国轴向柱塞泵性能仍与国外有较大差距。轴向柱塞泵缸体和壳体之间的油液高速旋转,形成间隙环流。间隙环流与缸体等相互作用形成复杂的流固耦合问题,进而引起泵的振动和噪声,严重影响设备的寿命和安全性。本课题拟采用转子动力学理论分析某型号航空泵干/湿转子系统临界转速及不平衡响应,探索间隙环流对航空泵动力学特性的影响。这对于提升航空泵性能,实现航空泵国产化等具有重要意义。主要研究工作及内容如下:(1)以某型号航空泵为研究对象,抽取其旋转部件,建立航空泵干转子系统。在此基础上,考虑间隙环流的作用,建立航空泵湿转子系统。离散后的湿转子系统由盘单元、轴单元、轴承单元和间隙环流组成。分析各单元的运动方程,并确定相关参数,最终建立航空泵干/湿转子系统整体运动方程。采用MATLAB软件,编写转子系统动力学特性求解程序。(2)航空泵转子系统结点数量将严重影响计算精度和分析资源。采用所编写的求解程序,研究多种划分策略下的航空泵干转子系统临界转速及分析所用时间,对比分析得航空泵转子系统的最佳结点划分策略。采用该策略完成航空泵干/湿转子系统结点划分,便于后续进行临界转速及不平衡响应分析。(3)间隙环流产生的动态流体激振力可等效为附加矩阵,进而改变系统的各系数矩阵,转子系统的动力学特性也随之改变。采用数学模型和有限元仿真相互验证的方法,分析航空泵干/湿转子的临界转速及不平衡响应,探讨间隙环流对转子系统动力学特性的作用规律。(4)在MFS-RDS实验平台上完成临界转速测试。针对实验转子系统模型,采用数学模型分析其临界转速。与实验测试结果相比较,以验证理论分析方法的正确性。在湿转子系统测试平台上完成了干/湿转子系统振动测试,对比分析其实验测试结果,研究间隙环流对转子系统作用规律,以验证理论分析方法的正确性。