1.振动类型
1、伞形振动
又称节圆振动。这种振动形式对称于盘的中心,沿转盘径向盘面不同直径上,呈现质点不动的一个或数个节圆,节圆上质点的振幅等于零。
2、扇形振动
又称节径振动。转盘振动时,在盘面上出现一条或数条沿径向均匀分布的节线,这种节线称为节径,它们在盘面上对称分布。各个通过轮心沿盘圆均匀分布的节径,将盘分成凹凸分布的若干部分。
3、复合振动
伞形振动和扇形振动组合而成的振动为复合振动。这种振型所对应的固有频率一般很高,其产生的振动应力也较小,通常情况下发动机不考虑其危险性。
2.振动因素
1、叶片对转盘振动固有频率的影响
实际的转盘都装有叶片,由于转盘的厚度越来越薄,致使盘与叶片的刚性相近,这样叶片势必会对转盘的振动产生一定影响。并可能出现叶盘耦合振动,其振动特性主要是盘片耦合振动问题。与转盘振动相同,耦合振动也有两种基本振动形式,即节圆振动和节径振动。高阶振动是这两种基本振动的复合。
2、转速对转盘振动固有频率的影响
一般转盘都处于高速旋转的工作状态,承受着转盘自身的离心力和**外缘叶片离心力的作用。离心力竭力使盘面保持原来不变形时的平面形状,这相当于增加了盘的刚性,因而旋转状态下的转盘振动固有频率要高,并且随着转速的增大而升高。
3、温度对转盘振动固有频率的影响
高压压气机盘的工作温度较高,盘面的温差从前到后呈迅速递增之势,尤其是后几级盘上温差可达100—200°C,此时温度对**振动固有振动频率有一定影响,不应忽略。通常涡转盘的厚度较大,热容量较大。另外涡转盘在高温的燃气包围中,其径向和轴向都有较大的温度梯度,这使涡轮有较大的热应力。一般而言高温使转盘材料的弹性模量减小,从而使转盘的固有振动频率下降。