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目录 1

前言 1

第一章　叶片强度 1

第一节　概述 1

1．叶片的工作条件 1

2．计算状态的选取 2

3．叶型几何特性参数的计算 2

1．离心拉伸应力 4

第二节　离心拉伸应力计算 4

2．面积变化规律与拉伸应力 5

第三节　弯曲应力计算 8

1．气动力弯矩 8

2．离心力弯矩 9

3．弯矩合成与离心力弯矩补偿 12

4．弯曲应力 12

第四节　总应力与安全系数 14

1．总应力 14

1．扭转应力的影响 15

2．安全系数 15

第五节　影响叶片强度的因素 15

2．扭向影响 16

3．柔性叶片的影响 16

4．热应力、蠕变和伸长量计算 18

第六节　工作叶片榫头的强度计算 19

1．燕尾形榫头 19

2．枞树形榫头 20

3．销钉式联结 23

第一节　概述 24

第二章　轮盘强度 24

第二节　轮盘应力计算的基本方程 25

第三节　等厚轮盘应力 29

1．等温实心等厚盘 30

2．等温空心等厚盘 31

3．等厚盘的温度应力 32

第三章　主轴及联接零件的强度计算 36

2．基本公式 36

第一节　主轴的强度计算 36

1．轮盘形状的简化 36

第四节　轮盘应力近似计算方法——分段等厚圆环计算法 36

3．计算步骤 39

4．轮缘的径向负荷 40

第五节　轮盘的安全系数 41

1．比较应力法 41

2．局部安全系数法 41

3．总安全系数法 42

第六节　轮盘型面设计 43

第七节　弹塑性轮盘强度概述 45

附录1 式（2-37）及（2-38）的推导 46

附录2 “分段等厚圆环”计算程序 49

1．涡轮轴的强度计算 56

2．其他各种类型主轴的外载荷 59

3．主轴的刚度 60

4．主轴的疲劳强度计算 64

第二节　花键强度计算 67

1．矩形花键 67

2．渐开线花键 68

3．轴线倾斜问题 69

第三节　球形联轴器承压计算 70

1．弯矩引起的载荷 71

第四节　螺栓联接的强度 71

2．拉伸引起的载荷 73

3．螺栓的强度校核 74

第四章　叶片振动 75

第一节　概述 75

第二节　叶片振动基本特性 75

1．振动的主要参数 75

2．单个叶片的振形 76

3．成组叶片的振动 77

4．整体叶轮的振动 78

第三节　等截面梁（叶片）的振动特性 78

1．弯曲振动微分方程及其解 78

2．伸臂梁的频率式 80

3．弹性线、振形与振动应力 81

4．扭转振动微分方程及其解 83

第四节　带扭向叶片频率计算——数值积分法 84

1．无扭向叶片的振动计算 85

2．带扭向叶片的振动计算 87

3．高阶振动特性计算——正交条件 90

第五节　能量法 91

1．瑞列法 92

2．里兹法 93

1．动频的基本计算式 95

第六节　旋转下的叶片振动 95

2．动频系数 97

3．旋转下的叶片振动应力 99

4．应力监控与应力标准 100

第七节　影响叶片自振频率的因素 102

1．离心力场的影响 102

2．温度的影响 103

3．根部固持刚性的影响 104

4．盘的影响 105

第八节　激振力与共振特性 105

1．激振力的种类与特性 106

2．谐波分析 109

3．共振图与共振转速 110

第九节　叶片颤振 111

1．颤振的基本特征 111

2．亚音非失速颤振 113

3．叶片弯扭耦合颤振 116

4．叶片型面设计对颤振的影响 118

5．叶片错频抑制颤振 120

第十节　排除叶片振动故障的方法 120

1．叶片的调频法 121

2．改变激振条件 122

3．提高叶片的抗振性能 124

4．叶片的减振结构 125

附录3 带扭向叶片频率计算——数值积分法程序 128

第五章　轮盘振动 138

第一节　轮盘振动的基本振形 138

1．伞形振动 138

2．扇形振动 138

3．复合振动 140

第二节　等厚薄圆盘的自振频率 140

第三节　轮盘的行波振动 143

1．行波振动 143

2．驻波与临界转速 145

3．共振特性 145

1．单盘无重轴的临界转速 147

第二节　临界转速的基本特征 147

第六章　转子振动与临界转速 147

第一节　概述 147

2．均质轴的临界转速 149

第三节　影响临界转速的因素 152

1．阻尼力的影响 152

2．离心力矩的影响 154

3．支承弹性的影响 155

4．外负荷的影响 155

第四节　转子的进动运动 156

2．轴上的纤维变化 158

3．激振力 158

1．运动轨迹 158

第五节　双支承转子临界转速的计算——数值积分法 159

第六节　多跨支转子临界转速的计算——传递矩阵法 162

1．全弹性支承转子的传递矩障式 163

2．全刚性支承转子的传递矩障式 169

第七节　复杂转子系统临界转速的计算——子结构传递矩阵法 170

1．复杂转子临界转速的特点 170

2．复杂转子临界转速的计算方法 172

3．复杂转子临界转速时振形计算法 174

4．计算中的几个具体问题 174

1．刚性转子与柔性转子 176

2．弹性支承转子的设计 176

第八节　转子振动设计与临界转速 176

3．挤压油膜轴承 180

第九节　旋转坐标系中转子的振动特性 183

1．坐标系的变换 183

2．转子的运动方程 185

3．转子的临界转速 186

4．轴心轨迹与进动 187

附录4 双弹性支承转子临界转速计算程序 188

第七章　转子平衡与整机振动 193

第一节　转子的平衡 193

1．转子的静平衡 193

2．刚性转子的动平衡 194

3．柔性转子的动平衡 196

4．保证转子良好平衡的方法 196

第二节　转子的整机平衡 197

1．三圆平衡法 197

2．三矢平衡法 201

第三节　发动机整机振动特性 202

第四节　整机振动的检测 204

1．振动量的拾取与指示 204

2．振动指示参数的选取 205

3．测振点选取与振动量关系 206

4．单转子发动机的测振 207

5．双转子发动机的测振 209

第五节　整机的振动监控与诊断 211

1．振动监控 212

2．振动诊断 212

第八章　疲劳强度 215

第一节　疲劳强度的基本概念 215

1．疲劳强度的重要性 215

2．疲劳裂纹 216

3．疲劳损伤积累 222

第二节　高循环疲劳 225

1．概述 225

2．疲劳载荷 226

3．材料的N-S曲线 227

4．等寿命设计方法 230

第三节　低循环疲劳 236

1．概述 236

2．低循环疲劳的基本知识 237

3．低循环应变——寿命曲线 242

4．低循环疲劳的能量法 244

5．低循环疲劳寿命预测方法 246

第四节　热疲劳 249

1．概述 249

2．热疲劳试验模型 249

3．影响热疲劳的主要因素 251

4．热疲劳-机械应力叠加的疲劳强度 254