航空燃气涡轮发动机的双速传动装置及主要构件设计与加工路线制定

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1、目录1引言11.1航空发动机的重要性11.2航空燃气发动机的现状与发展11.3选题的目的和意义21.4本课题研究的问题22附件传动系统32.1附件传动系统的工作条件和设计要求42.2航空燃气涡轮发动机中双速传动装置概述42.3航空燃气涡轮发动机中双速传动装置工作原理52.4燃气涡轮发动机起动过程62.5棘轮式齿轮73航空齿轮93.1航空齿轮加工现状与发展93.2航空传动齿轮构件对材料技术的要求93.3国内外航空发动机齿轮材料103.3.1几种齿轮材料的工艺性113.3.2齿轮材料的发展前景114棘轮式齿轮设计134.1参数输入134.2轮齿参数的一般设计原则134

2、.3齿轮传动的设计参数、许用应力与精度选择134.3.1小齿轮齿数z1的选择144.3.2齿宽系数φd的选择144.3.3齿轮传动的许用应力154.3.4齿轮精度的选择　174.4双速传动装置中齿轮传动比的确定18第Ⅱ页共Ⅱ页4.4.1齿轮具体参数计算195齿轮主要制造方法266棘轮式齿轮的加工工艺286.1棘轮式齿轮主体加工规程296.2棘轮轴的加工工艺规程316.3零件组合焊接327结论34参考文献35致谢361引言随着燃气涡轮发动机的发展，推重比的要求越来越高，就要求尽量减轻发动机中部件的数量和结构重量，减小发动机的结构尺寸，以符合未来飞机制造的需要。1.1

3、航空发动机的重要性航空发动机的作用是非常重要的，其性能的好坏直接影响着飞机的飞行性能、可靠性及经济性，因此，它被喻为飞机的“心脏”。由于航空发动机要在高温、高压、高转速和高负荷的环境中长期反复地工作，而且还要求具有重量轻、体积小、推力大、使用安全可靠及经济性好等特点，因此，必须要有很强的设计、加工及制造能力，是一种典型的技术密集型产品。航空发动机研制周期长，技术难度大，耗费资金多，不是每一个国家都可以研制生产的。因此，虽然目前世界上可以研制生产飞机的国家并不少，但具备独立研制航空发动机能力的国家却只有美、俄、英、法、中等少数几个。在某种意义上讲，研制航空发动机的能

4、力是一国家进入航空强国的重要标志。中国航空发动机的研制是在新中国成立后一片空白的基础上发展起来的，从最初的修理、仿制、改进改型到今天可以独立设计制造高性能航空发动机，走过了一条十分艰辛的发展道路[1]。1.2航空燃气发动机的现状与发展为提高燃气涡轮发动机的性能，目前已采用的技术有：高增压比的压缩器，发烟度低的环形燃烧室，冷却式高温涡轮，高精度电子调节系统，能及时发现故障的监控技术，便于检查、更换的单元体结构，应用强度高、重量轻的钛合金及复合材料。为满足军用飞机第Ⅱ页共Ⅱ页不断发展的需要，今后将继续改进各种类型的高推重比加力涡轮风扇发动机；研制超音速巡航歼击机使用的

5、连续放气式涡轮喷气发动机，超音速垂直／短距起落飞机使用的推力换向发动机和升力发动机，直升机使用的涡轮轴涡轮风扇发动机，运输机使用的涡轮螺旋桨风扇发动机和变循环发动机；继续研制各种类型的组合式发动机（涡轮－冲压、火箭－冲压、火箭－涡轮等）；解决原子能发动机的小型化和安全保护问题；在部件方面，除继续提高压缩器、燃烧室和涡轮的性能外，进一步解决超音速进气道与发动机的匹配协调问题，完善单元体结构和状态监控技术，提高发动机的可靠性和可维修性[2]。双速传动装置就是为了减少航空齿轮的数目而设计的进而减轻发动机结构重量。在对燃气涡轮发动机双速传动装置研究的前提下，主要对双速传动

6、装置中，棘轮式齿轮进行加工制造研究。进行齿轮各个参数的选择、制定，进行齿轮结构设计，加工工艺分析。进而研究航空齿轮的设计、加工制造方法。1.3选题的目的和意义本课题贴合飞行器制造工程专业，航空燃气涡轮发动机是飞机的心脏，技术之复杂，工艺之苛刻，通过对课题的研究，深入了解航空燃气涡轮发动机的工作原理、部件组成及其构造，特别是双速传动装置进行细致了解，其内部零件的结构，工作状态、工作环境，进而对它们进行专门研究制造。通过对航空发动机双速传动装置的及主要构件的加工制造的研究，通过查阅相关书籍，使我从双速传动装置联系到了飞机发动机的附件传动系统进而延伸到航空燃气涡轮发动机

7、的制造研究，在以前学习飞机发动机的基础上对飞机发动机有了更进一步的了解，对其中的工作原理，发动机构件有了更细致的认识。通过这次的毕业设计可以说把我大学里学的专业课又重新翻阅一便，巩固了专业知识，在此基础上，又学到许多专业以外的知识，拓宽了自己的知识面。通过毕业设计，更一步加强了自学能力，实践能力，为以后进入社会、参加工作奠定坚实的基础。1.4本课题研究的问题了解航空燃气涡轮发动机的现状与发展和附件传动系统，附件传动系统工作条件和设计要求。进而对双速传动装置深入研究，了解其在航空发动机中的重要作用、工作原理、基本构造、内部构件的布置形式，及其各自的功用，分析双速传动

8、装置的工作