基于VB的压气机转子动平衡设计方法研究

蔡毅　闫晓攀　罗炜晗

蔡毅1，2  闫晓攀1，2  罗炜晗1，2

（1.中国航发湖南动力机械研究所，湖南株洲  412002;2.中小型航空发动机叶轮机械湖南省重点实验室，湖南株洲  412002）

摘 要：本文以某压气机转子动平衡设计应用为例，介绍一种适于设计者快速设计校核转子动平衡的研究方法。此设计方法利用VB等面向對象的程序设计语言良好的交互性和用户体验性，结合其数据处理的高效性与准确性，实现了压气机转子动平衡的快速精准计算。与传统人工设计流程相比，这类设计方法效率更高、精度控制更好。为其他类型的压气机转子动平衡设计的流程化、公式化，提供技术支持和实践经验。

关键词：VB;压气机;转子动平衡;设计方法;研究

中图分类号：TP331 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）06-0059-02

0引言

转子动不平衡是压气机的主要激振源。材质不均、变形磨损等不平衡量因素引起振动产生的主因[1]。振动会加速轴承、轴封等部件的磨损，降低压气机的使用寿命和效率[2]。因此，结合压气机研制特点，采用合理方式控制转子动不平衡量，是解决振动问题的有效方法[3]。

转子动平衡是在转子制成后采取的一种减振措施，以减小转子工作时的不平衡力，从而控制其振动在许用设计要求的工程手段[4]。

本文针对传统压气机动平衡存在的不足，介绍一种基于VB汇编程序设计[5]，首用于压气机动平衡的方法。并证明此方法对提高效率，降低成本的有效性。为中小发压气机低速动平衡设计方法研究，提供技术支持和实践经验。

1基础概念理论

1.1转子平衡理论公式

对于压气机转子动平衡设计，一般都是按轴对称设计的。但由于工艺等原因，存在一定的不平衡量，需通过重力试验和旋转试验来测定和校正。按压气机设计经验，存在关系如下[2]：

1.2 VB基础理论

人类就需要解决的问题的思路、方法和手段通过计算机能够理解形式告诉计算机。这种人机的交流便是编程。VB是微软的一款通用程序设计语言，是人工智能常用的高级编程语言，具有模块化、结构化和面向对象的可视化等特点。其特有的事件驱动的编程机制，代码更精简，更易于编写维护[6]。

2基于VB的压气机转子动平衡设计程序

转子动平衡计算是压气机研发设计的关重环节之一。本节将介绍的基于转子动平衡理论和VB平台编制的转子动平衡设计程序。压气机转子动平衡设计程序界面主要由1-必要条件输入;2-选择性输入;3-方案图解;4-输出;5-历史读存;6-精度选取等6部分组成，如图1。

此程序是压气机转子动平衡设计方法是智能化处理的实践应用;相对传统人工，效率更高，风险更低，精度更可控。良好的交互性，亦适于大批量的迭代设计校核的场合。

此程序增添了选择性输入，算例图示和历史数据读存功能，因而具有更为广泛的计算面，更好的历史追溯性，适于设计经验不足的设计者快速的理解学习，亦适于经验丰富的设计者温故探新。程序设计流程如图2。

3压气机转子动平衡设计程序运用

本节以某压气机转子动平衡为例，以转速和转子质量为输入，以允许不平衡平衡率和允许不平衡量为输出，运用压气机转子动平衡设计程序，得到如图3示设计结果。

从其应用易见，与传统压气机尺寸链研发方法相比，这类基础汇编语言的半人工智能交互式设计方法，更为直观，更为简洁更为精准，研发效率更高，迭代修正速度更快，意义更为深远。

4 总结

本文以某压气机转子动平衡设计应用为例，介绍了一种适于常规压气机转子动平衡的流程化设计方法。通过对某压气机转子动平衡设计流程的简单描述和实例应用，说明此设计方法，相较于传统的人工设计方法，更符合流程化的现代设计理念，具有更高的设计效率和精度控制，更好的普适性。

参考文献

[1] 李奕，李鑫，许平.某发动机轴承故障振动分析[J].南华动力，2008（4）：28-35.

[2] 晏砺堂.航空燃气轮机振动和减振[M].北京：国防工业出版社，1991.

[3] 纪福森，翟贤超.某压气机试验件转子平衡精度分析[J].航空发动机，2016，42（1）：88-91.

[4] 史善广，谢超，蔡闽湘.某压气机试验件转子动平衡方法的改进[J].南华动力，2011（1）：15-19.

[5] 软件开发技术联盟.Visual Basic开发实战[M].北京：清华大学出版社，2013.

[6] 刘炳文.Visual Basic程序设计教程[M].北京：清华大学出版社，2014.