套齒聯(lián)軸器廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)等高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的軸系連接中。為提高大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比，常將高壓轉(zhuǎn)子的后支點(diǎn)設(shè)計(jì)成中介軸承，使得發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的藕合性很強(qiáng)。又由于低壓轉(zhuǎn)子軸向跨度長(zhǎng)，振動(dòng)及變形量較大。因此，為了減少低壓轉(zhuǎn)子的振動(dòng)、變形及其對(duì)高壓轉(zhuǎn)子的影響，常將渦輪軸與風(fēng)扇軸通過套齒聯(lián)軸器連接。
針對(duì)套齒聯(lián)軸器對(duì)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性的影響， 的研究人員對(duì)此開展了深入廣泛的研究。對(duì)齒式聯(lián)軸器的連接剛度進(jìn)行了仿真計(jì)算和試驗(yàn)研究。套齒聯(lián)軸器系統(tǒng)穩(wěn)定性影響，兩支點(diǎn)剛性轉(zhuǎn)子非線性系統(tǒng)無量綱微分方程的穩(wěn)定性準(zhǔn)則。對(duì)花鍵連接超臨界軸的穩(wěn)定性進(jìn)行了理論分析，并在直升機(jī)尾傳動(dòng)軸上開展相應(yīng)的試驗(yàn)驗(yàn)證工作。推導(dǎo)了表征側(cè)面配合齒式聯(lián)軸器的四個(gè)力學(xué)參數(shù)(橫向剛度與阻尼系數(shù)、角向剛度與阻尼系數(shù))，仿真計(jì)算和試驗(yàn)研究表明良好的聯(lián)軸器潤(rùn)滑或阻尼器可以 避免由于齒式聯(lián)軸器齒面相互摩擦產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子失穩(wěn)故障“。在超臨界工作狀態(tài)下，套齒聯(lián)軸器的摩擦力矩是維持和發(fā)展非協(xié)調(diào)進(jìn)動(dòng)的一個(gè)不穩(wěn)定因素，其等效為作用于輪盤上的正進(jìn)動(dòng)力，因此促使葉輪作正進(jìn)動(dòng)。套齒之間的內(nèi)摩擦力是導(dǎo)致轉(zhuǎn)子非協(xié)調(diào)進(jìn)動(dòng)失穩(wěn)的主要原因，失穩(wěn)轉(zhuǎn)速高于一階臨界，失穩(wěn)頻率約等于一階頻率。對(duì)用齒套聯(lián)軸器連接的汽輪機(jī)一齒輪箱軸系的振動(dòng)進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果表明齒套 與不平衡量會(huì)增大軸系的振動(dòng)。李明等建立了軸承一轉(zhuǎn)子一齒輪聯(lián)軸器系統(tǒng)的彎扭振動(dòng)力學(xué)模型，分析了轉(zhuǎn)角剛度對(duì)系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速和穩(wěn)定性的影響。李俊慧等運(yùn)用接觸有限元方法建立了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)套齒結(jié)構(gòu)的計(jì)算分析模型，研究了定位面間距、定位面配合緊度和接觸面積等結(jié)構(gòu)參數(shù)以及載荷對(duì)套齒結(jié)構(gòu)連接剛度和接觸狀態(tài)的影響規(guī)律。
研究成果雖有涉及套齒聯(lián)軸器對(duì)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性的影響，但基本都針對(duì)內(nèi)齒軸與外齒套配合的套齒聯(lián)軸器模型，而對(duì)于套齒式剛性聯(lián)軸器的研究卻僅限于仿真計(jì)算，而鮮有試驗(yàn)研究。對(duì)此，本文主要以航空發(fā)動(dòng)機(jī)低壓轉(zhuǎn)子中連接渦輪軸和風(fēng)扇軸的套齒式剛性聯(lián)軸器為研究對(duì)象，參照某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，在簡(jiǎn)化物理和數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上推導(dǎo)套齒聯(lián)軸器的力學(xué)模型；開展相關(guān)動(dòng)力學(xué)特性有限元仿真計(jì)算，設(shè)計(jì)并搭建轉(zhuǎn)子試驗(yàn)器；通過理論分析與試驗(yàn)研究總結(jié)出軸向螺母擰緊力矩對(duì)套齒連接剛度和轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性的影響規(guī)律，為套齒聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用提供參考。

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