航空发动机结构-第七章-总体结构.ppt

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1、第七章发动机总体结构第一节受力分析第二节支承方案第三节联轴器第四节支承结构第五节承力系统第一节发动机的受力分析发动机部件所受作用力轴向力和发动机的推力一、发动机部件所受作用力1.1作用力的分类1气体力、力矩在气流通道内，由于气流的速度，压力，方向变化对作用零件产生的力。叶片，进气道，喷口，火燃筒。一、发动机部件所受作用力1.1作用力的分类2惯性力、力矩旋转或机动飞行时由于质量所产生的力叶片，盘等旋转件上的惯性力作用在转子上的惯性力矩或力偶一、发动机部件所受作用力1.1作用力的分类3热应力相邻的不同材料在相同温度下；工作环境温度梯度不同时可产生；机匣的安装边处火燃筒加力燃烧室一、发动机

2、部件所受作用力风扇叶片一、发动机部件所受作用力高压压气机盘尾喷口一、发动机部件所受作用力一、发动机部件所受作用力燃烧室一、发动机部件所受作用力1.2力的传递零件内力零件内部平衡不向外传。热应力、轮盘应力等。零件外传力机动飞行时的惯性力、惯性力矩、不平衡力气动力和重量。一、发动机部件所受作用力1.2力的传递发动机内力不传给飞机的力：气动力矩、部分轴向力。发动机外传力推力，重量，机动飞行时的惯性力力矩。二、轴向力和发动机的推力2.1各部件轴向力分布及推力的计算推力等于所有部件轴向力之和2.2转子轴向力及卸(减)荷措施卸荷为什么不会影响推力2.3涡轮与压气机轴向力不同为什么？？？二、轴向力

3、和发动机的推力二、轴向力和发动机的推力2.4大涵道比风扇发动机风扇向前轴向力小于涡轮向后轴向力主轴承的周向力向后2.5作用在发动机上的力矩气动力矩是不传给飞机的；压气机，涡轮中相应的动叶和静叶上气动力矩相等各转子上力矩相等二、轴向力和发动机的推力二、轴向力和发动机的推力第二节转子支承方案内容：转子的结构形式确定转子支承的位置所使用轴承的类型和联轴器的选取作用：承受转子上各种负荷气动力、重力、惯性力外传，最后传到安装节。2.1单转子的支承方案两支点（1-1-0）威派尔Viper(RR公司)涡喷六（WP-6）发动机带有加力燃烧室的单转子涡喷发动机（中国）用于歼六强五使用WP-6发动机的飞

4、机歼敌机FJ-6强敌机A-52.1单转子的支承方案三支点（1-2-0）涡喷-6(WP-6)雅克-15米格-9РД-20发动机苏联制造用于米格-9（前苏联）2.1单转子的支承方案四支点（1-3-0）РД-202.1单转子的支承方案浮动套齿联轴器2.1单转子的支承方案两支点方案特点适用于刚性转子一般情况下后支点位于涡轮前缩短转子长度提高轴的刚度支点环境温度高后支点位于涡轮后转子支点间跨度加大2.1单转子的支承方案三支点方案特点适用于轴向尺寸大的转子必须解决“三点共线”问题采用柔性联轴器提高转子、支承的加工精度波音747，767飞机的动力2.2双转子支承方案HP1-1-0LP0-1-1（1

5、962年开始研制）波音B-777大型双发客机动力2.2双转子支承方案HP1-1-0LP0-2-1（1982年12月8日宣布研制）2.2双转子支承方案普惠（PW）公司发动机支承方案特点高压转子采用1-1-0转子短刚性好效率高低压转子后支点放置涡轮后转子跨度大动力特性差V2500（美，英，德，意，日1974年开始研制）波音B-737中型双发客机2.2双转子支承方案HP1-0-1LP0-2-1F4042.2双转子支承方案中介轴承的使用（GE公司）中介轴承一般为滚棒轴承。减小转子长度。节省一个承力框架，降低发动机重量。轴承的供油、封严、安装困难。转子间的动力影响较大。2.2双转子支承方案HP

6、0-2-0LP1-2-02.3三转子支承方案HP1-0-1IP1-2-1LP0-2-1RB1992.4滚珠轴承位置一般原则1.尽可能不放在涡轮附近；2.相对安装节轴向位移最小处；3.在双支点中均放在压气机之前；4.在三支点中大多数放在压气机之后。2.4滚珠轴承位置F4042.4滚珠轴承位置V25002.4滚珠轴承位置RB199作业根据图册或补充讲义附图分析F404和V2500发动机转子支承方案形式及特点要求画出支承简图第三节联轴器将涡轮轴与压气机轴联接起来的组件称为联轴器。作用：传扭，传轴向力，传径向力--起支点作用。形式：刚性，柔性。V2500低压转子3.1刚性联轴器1套齿式联轴器

7、双圆柱面定心套齿传扭大螺母承受轴向力V2500低压转子3.1刚性联轴器V2500低压联轴器3.1刚性联轴器2精密螺栓联轴器双圆柱面定心螺栓传扭及轴向力F404高压转子F404高压转子3.1刚性联轴器3.1刚性联轴器3圆弧端齿联轴器“圆弧”定心端齿传扭螺栓传递轴向力3.2柔性联轴器WP8低压联轴器3.2柔性联轴器3.2柔性联轴器WP6低压联轴器3.2柔性联轴器WP7球形接头套齿联轴器第四节支承结构1.轴承设计常用滚棒轴承和滚珠轴承径向尺寸大，轴向尺寸小，可以