航空發(fā)動機(jī)總體結(jié)構(gòu).ppt

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第2章發(fā)動機(jī)總體結(jié)構(gòu),第2.1節(jié)航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的組成第2.2節(jié)轉(zhuǎn)子支承方案第2.3節(jié)聯(lián)軸器第2.4節(jié)支承結(jié)構(gòu)第2.5節(jié)靜子承力系統(tǒng),2.1航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的組成,2.1航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的組成,2.1航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的組成,1.進(jìn)氣道用來引導(dǎo)足夠數(shù)量的空氣順利進(jìn)入壓氣機(jī)，在飛行速度大于壓氣機(jī)進(jìn)口氣流速度時(shí)，還可起到提高空氣壓力的作用（沖壓作用）。進(jìn)氣道在結(jié)構(gòu)上往往屬于飛機(jī)機(jī)體的一部分，但在作用上屬于發(fā)動機(jī)的組成部分。2.壓氣機(jī)用來壓縮空氣，提高空氣壓力。有軸流式壓氣機(jī)和離心式壓氣機(jī)。3.燃燒室由噴嘴噴出適量燃料，同壓氣機(jī)流來的空氣混合，組織燃燒，產(chǎn)生高溫燃?xì)狻?.渦輪在高壓高溫燃?xì)馔苿酉滦D(zhuǎn)，帶動壓氣機(jī)工作。5.尾噴管高溫高壓燃?xì)獬浞峙蛎?，將部分熱能轉(zhuǎn)換為動能，高速向外噴出，產(chǎn)生反作用推力。,2.1航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的組成,用來引導(dǎo)足夠數(shù)量的空氣順利進(jìn)入壓氣機(jī)，在飛行速度大于壓氣機(jī)進(jìn)口氣流速度時(shí)，還可起到提高空氣壓力的作用（沖壓作用）。,1.進(jìn)氣道,用來壓縮空氣，提高空氣壓力。有軸流式壓氣機(jī)和離心式壓氣機(jī)。,2.壓氣機(jī),由噴嘴噴出適量燃料，同壓氣機(jī)流來的空氣混合，組織燃燒，產(chǎn)生高溫燃?xì)狻?3.燃燒室,在高壓高溫燃?xì)馔苿酉滦D(zhuǎn)，帶動壓氣機(jī)工作。,4.渦輪,高溫高壓燃?xì)獬浞峙蛎洠瑢⒉糠譄崮苻D(zhuǎn)換為動能，高速向外噴出，產(chǎn)生反作用推力。,5.尾噴管,第2.2節(jié)轉(zhuǎn)子支承方案,第2.2節(jié)轉(zhuǎn)子支承方案,2.2.1轉(zhuǎn)子支承方案在燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)中，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子通過支承結(jié)構(gòu)支承于發(fā)動機(jī)機(jī)匣上。轉(zhuǎn)子上承受的各種負(fù)荷（如氣體軸向力、重力、慣性力及慣性力矩等）由支承結(jié)構(gòu)承受并傳至發(fā)動機(jī)機(jī)匣上，最后由機(jī)匣通過安裝節(jié)傳至飛機(jī)構(gòu)件中。在發(fā)動機(jī)中，轉(zhuǎn)子采用幾個(gè)支承結(jié)構(gòu)（支點(diǎn)），安排在何處，稱為轉(zhuǎn)子支承方案。,轉(zhuǎn)子支承方案的表示方法（簡圖和代號）：在研究轉(zhuǎn)子支承方案時(shí)，均將復(fù)雜的轉(zhuǎn)子簡化成能表征其特點(diǎn)的轉(zhuǎn)子支承方案簡圖，在簡圖中小圓圈表示滾珠軸承，小方塊表示滾棒軸承。,轉(zhuǎn)子支承方案的表示方法（簡圖和代號）：轉(zhuǎn)子支點(diǎn)的數(shù)目與位置，常用轉(zhuǎn)子支承方案代號來表示。兩條前后排列的橫線分別代表壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子和渦輪轉(zhuǎn)子，兩條橫線前后及中間的數(shù)字表示支點(diǎn)的數(shù)目。例如：1－3－0表示：壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子前有一個(gè)支點(diǎn)，渦輪轉(zhuǎn)子后無支點(diǎn)，壓氣機(jī)與渦輪轉(zhuǎn)子間有三個(gè)支點(diǎn)，整個(gè)轉(zhuǎn)子共支承于四個(gè)支點(diǎn)上。,一、單轉(zhuǎn)子支承方案,1)4支點(diǎn)方案,圖2-11-3-0的四支點(diǎn)支承方案,在這種支承方案中，渦輪轉(zhuǎn)子和壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子間的聯(lián)軸器僅傳遞扭矩，考慮到兩個(gè)轉(zhuǎn)子的四個(gè)支點(diǎn)很難保證同心，因此采用了浮動套齒的聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)。,圖2-2浮動套齒聯(lián)軸器,J47單轉(zhuǎn)子渦輪噴氣發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子的1-3-0四支點(diǎn)支承方案。,圖2-31-3-0的四支點(diǎn)支承方案,2)3支點(diǎn)方案,圖2-41-2-0的三支點(diǎn)支承方案,3)2支點(diǎn)方案,圖2-51-0-1的兩支點(diǎn)支承方案,圖2-61-1-0的兩支點(diǎn)支承方案,圖2-70-2-0支承方案,圖2-81-0-1支承方案,二、雙轉(zhuǎn)子和三轉(zhuǎn)子支承方案,多轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)中，轉(zhuǎn)子數(shù)多，支承數(shù)目多，而且低壓轉(zhuǎn)子軸要從高壓轉(zhuǎn)子軸中心穿過，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但原則上仍以每個(gè)轉(zhuǎn)子分別進(jìn)行處理。與單轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)不同的是，有些支點(diǎn)不直接安裝在承力機(jī)匣上，而是裝在另一個(gè)轉(zhuǎn)子上，通過另一轉(zhuǎn)子的支點(diǎn)將負(fù)荷外傳，由于這個(gè)支點(diǎn)是介于兩個(gè)轉(zhuǎn)子之間的，所以稱為中介支點(diǎn)。中介支點(diǎn)中的軸承，則稱為中介軸承或軸間軸承。在多數(shù)發(fā)動機(jī)中，采用中介支點(diǎn)，可使發(fā)動機(jī)長度縮短，承力機(jī)匣數(shù)減少。但是軸間軸承的潤滑較困難，軸承工作條件較差，而且裝拆也比較復(fù)雜。,低壓轉(zhuǎn)子：0－1－1高壓轉(zhuǎn)子：1－1－0圖2-9JT9D發(fā)動機(jī)的支承方案,低壓轉(zhuǎn)子：0－2－1高壓轉(zhuǎn)子：1－1－0圖2-10PW4000發(fā)動機(jī)的支承方案,低壓轉(zhuǎn)子：0－2－1高壓轉(zhuǎn)子：1－0－1圖2-11CFM56發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子支承方案簡圖,低壓轉(zhuǎn)子：0－2－1中壓轉(zhuǎn)子：1－2－0高壓轉(zhuǎn)子：1－0－1圖2-12RB211三轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的支承方案,2.2.2止推支點(diǎn)在轉(zhuǎn)子中的位置,轉(zhuǎn)子上的止推支點(diǎn)除承受轉(zhuǎn)子的軸向負(fù)荷、徑向負(fù)荷外，還決定了轉(zhuǎn)子相對于機(jī)匣的軸向位置，因此每個(gè)轉(zhuǎn)子只能有一個(gè)止推支點(diǎn)。由于此支點(diǎn)所承受的負(fù)荷較大，一般應(yīng)置于溫度較低的地方。例如，在兩支點(diǎn)的轉(zhuǎn)子上，止推支點(diǎn)應(yīng)是轉(zhuǎn)子的前支點(diǎn)；在三支點(diǎn)的發(fā)動機(jī)中，止推支點(diǎn)最好置于壓氣機(jī)之后。這種安排，不僅可以使軸承在較低的溫度環(huán)境下工作，也使轉(zhuǎn)子相對機(jī)匣的軸向膨脹分配在壓氣機(jī)與渦輪兩端，使兩端的軸向錯(cuò)移量較小。,