近年来,国内某大型飞机维修公司在对PW4000发动机进行维修的过程中,多次出现N2高压转子振动超标的故障。由于没有找出引起该振动故障的真正原因,使得该故障很难被排除。 本文在对国内外航空涡轮燃气发动机振动研究系统归纳和总结的基础上,对PW4000发动机具体结构的特点进行了分析,特别是对转子-支承系统的主要构件、结构特点及其采用的防振和减振措施进行了研究。研究发现:(1)改型后的推力平衡系统改变了轴承的轴向力;(2)挤压油膜阻尼器失效;(3)由于涡轮的热不定心在转子上产生较大的不平衡力,很有可能是引起振动超标的3个原因。论文采用传递矩阵法对发动机转子的临界转速进行计算。结果表明,发动机振动的原因是高压转子引起的协调共振。论文进一步采用有限元分析法,求出在工作状态下发动机高压涡轮轴套与高压轴之间的间隙。仿真分析表明,在工作时,高压涡轮的热不定心问题的确存在,且会引起较大的不平衡力,从而导致发动机的振动。 最后本文对由临界转速、推力平衡和高压涡轮的热不定心引起的振动故障提出了维修建议,对于排除发动机振动故障具有较高的参考价值和指导意义。