航空發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)壓氣機(jī)1ppt課件主要內(nèi)容第一節(jié)概述第二節(jié)壓氣機(jī)工作原理第三節(jié)壓氣機(jī)構(gòu)造第四節(jié)壓氣機(jī)附屬裝置第五節(jié)離心式壓氣機(jī)2ppt課件轉(zhuǎn)子靜子壓氣機(jī)第三節(jié)軸流壓氣機(jī)的構(gòu)造一、組成3ppt課件4ppt課件軸流式壓氣機(jī)的組成轉(zhuǎn)子:高速旋轉(zhuǎn)對(duì)氣流做功的組合件。低壓轉(zhuǎn)子雙轉(zhuǎn)子渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)中，低壓轉(zhuǎn)子就是風(fēng)扇轉(zhuǎn)子或風(fēng)扇轉(zhuǎn)子和低壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子的組合高壓轉(zhuǎn)子靜子包括機(jī)匣和整流器單轉(zhuǎn)子渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)中：進(jìn)氣裝置、整流器機(jī)匣和擴(kuò)壓器機(jī)匣雙轉(zhuǎn)子壓氣機(jī)中：進(jìn)氣裝置、整流器機(jī)匣、擴(kuò)壓器機(jī)匣分流機(jī)匣（將內(nèi)、外涵道的氣流分開）

中介機(jī)匣（將氣流由低壓引入高壓）

第三節(jié)軸流壓氣機(jī)的構(gòu)造5ppt課件二、轉(zhuǎn)子基本結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)：轉(zhuǎn)速高組成：工作葉輪（包括工作葉片、鼓筒或鼓盤）及連接組件，轉(zhuǎn)子構(gòu)成壓氣機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分。要求：1、可靠的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)剛性2、良好的定心、定位3、傳力、傳扭可靠4、良好的平衡性6ppt課件1、壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子的基本類型基本結(jié)構(gòu)形式：鼓式、盤式和鼓盤式。7ppt課件1）鼓式

基本構(gòu)件是鼓筒（圓柱形、橄欖型或圓錐形），借安裝邊和螺栓與前、后半軸聯(lián)接，在鼓筒外表面加工有環(huán)槽或縱槽，用來安裝轉(zhuǎn)子葉片。葉片和鼓筒的離心力、彎度和扭矩由鼓筒承受和傳遞。優(yōu)點(diǎn)：抗彎性能好，結(jié)構(gòu)簡單；但是承受離心力載荷能力差。故只能在轉(zhuǎn)速較低的條件下使用。如民用貝斯發(fā)動(dòng)機(jī)低壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子。8ppt課件1）鼓式轉(zhuǎn)子9ppt課件2）盤式轉(zhuǎn)子

由一根軸和一個(gè)或若干輪盤組成，用軸將各級(jí)盤聯(lián)接在一起。盤緣有不同形式的榫槽用來安裝轉(zhuǎn)子葉片。轉(zhuǎn)子葉片和輪盤的離心力由輪盤承受。特點(diǎn)：承受離心載荷能力強(qiáng)，但抗彎剛性差。很少單獨(dú)使用，常用在風(fēng)扇轉(zhuǎn)子上和低壓壓氣機(jī)的鼓式轉(zhuǎn)子混合使用。10ppt課件2）盤式轉(zhuǎn)子11ppt課件3)鼓盤式轉(zhuǎn)子12ppt課件3)鼓盤式轉(zhuǎn)子13ppt課件鼓盤式鼓式14ppt課件3)鼓盤式轉(zhuǎn)子鼓盤式轉(zhuǎn)子兼有鼓式轉(zhuǎn)子的抗彎剛性和盤式轉(zhuǎn)子承受大離心力載荷的能力，因此得到廣泛的應(yīng)用，特別在現(xiàn)代渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓壓氣機(jī)上。分類

1.不可拆卸的轉(zhuǎn)子

2.可拆卸的轉(zhuǎn)子

3.部分不可拆卸部分不可拆卸的混合式轉(zhuǎn)子15ppt課件

1.不可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子16ppt課件

1.不可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子級(jí)間聯(lián)接：圓柱面緊度配合+徑向銷釘；焊接，整體加工成型。在完成裝配后不可能再進(jìn)行無損分解。如F119發(fā)動(dòng)機(jī)是整體加工。WP6、8采用圓柱面緊度配合加徑向銷釘聯(lián)接。A、圓柱面緊度配合+徑向銷釘法：利用熱脹冷縮原理使圓柱面在裝配后產(chǎn)生緊度。定心：圓柱面加徑向銷釘

傳遞扭矩：徑向銷釘和配合面的摩擦力優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，加工方便缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)子的零件較多，制造偏差會(huì)影響轉(zhuǎn)子的定心和平衡。

17ppt課件

1.不可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子B、焊接法、整體加工成型法:特點(diǎn)：不需要連接件。定心:直接在焊接過程中保證定心。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)重量輕，轉(zhuǎn)子工作可靠性高。缺點(diǎn)：對(duì)焊接技術(shù)要求很高（需用大型的專用數(shù)控焊接設(shè)備和科學(xué)的工裝、工藝來保證）。18ppt課件1.不可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子19ppt課件

1.不可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子剛度研究：鼓筒與輪盤的位置

恰當(dāng)半徑內(nèi)：鼓徑向變形小，盤大；鼓加強(qiáng)盤。恰當(dāng)半徑外：盤徑向變形小，鼓大；盤加強(qiáng)鼓。20ppt課件

1.不可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子裝配定心：徑向銷釘原理

21ppt課件1.不可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子

小結(jié)：不可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子的特點(diǎn)：

重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，有足夠的橫向剛性，能良好地定心和可靠地傳力，因而的到了廣泛的應(yīng)用。22ppt課件2.可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子

在裝配以后根據(jù)使用和維修的要求可以進(jìn)行無損分解的轉(zhuǎn)子。分類：（1）用拉桿聯(lián)接JT3D

（2）短螺栓聯(lián)接JT9D高壓（3）長軸螺栓聯(lián)接低壓

23ppt課件2.可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子（1）用拉桿聯(lián)接JT3D用若干根拉桿將輪盤、鼓筒和半軸等基本構(gòu)件連成一體?？煽慷群蛣偠龋嚎坷瓧U的拉緊力保證。傳遞扭矩：靠端面摩擦定心：圓柱面流道變化，多根拉桿聯(lián)接24ppt課件2.可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子（2）短螺栓聯(lián)接JT9D高壓

剛性：靠螺栓預(yù)緊力保證。定心、傳遞扭矩：螺栓

25ppt課件2.可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子

（3）長軸螺栓聯(lián)接低壓轉(zhuǎn)子

定心、傳扭：端面圓弧齒26ppt課件2.可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子關(guān)鍵件：拉桿

預(yù)緊力：拉桿在裝配時(shí)的拉緊力，用于保證壓氣機(jī)各級(jí)件聯(lián)接的可靠性和整體剛度。影響因素計(jì)算截面的彎矩值拉桿所在半徑大小轉(zhuǎn)子上的氣體軸向力所選材料（應(yīng)與鼓筒、輪盤盡量一致）裝配方法總結(jié)：在制造技術(shù)和裝配工藝許可下，應(yīng)盡量選擇零件數(shù)目少且不可拆卸的、整體式的或混合式的結(jié)構(gòu)方案。27ppt課件3.混合式的鼓盤轉(zhuǎn)子由若干大段組成；每一段由若干級(jí)焊接而成不可拆卸轉(zhuǎn)子；每一大段通過短螺栓聯(lián)接組成可拆卸轉(zhuǎn)子。特點(diǎn)：兼有可拆卸轉(zhuǎn)子和不可拆卸轉(zhuǎn)子的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)制造技術(shù)和裝配工藝要求不高，同時(shí)給設(shè)計(jì)者提供了廣闊的選擇空間?？梢苑侄问接貌煌牧现圃欤瑵M足壓氣機(jī)前后溫差大的需求。目前，現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓轉(zhuǎn)子中，較多采用混合式轉(zhuǎn)子。28ppt課件3、混合式的鼓盤轉(zhuǎn)子（1）的低壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子三大段，焊接或整體制造，再用短螺栓聯(lián)接。29ppt課件3、混合式的鼓盤轉(zhuǎn)子（2）CFM56和V2500的高壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子兩大段，短螺栓聯(lián)接。三大段，1~2級(jí)鈦合金焊接，4~9級(jí)不銹鋼焊接，與3級(jí)短螺栓聯(lián)接。30ppt課件3、混合式的鼓盤轉(zhuǎn)子（3）的高壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子三大段，一段（1~3級(jí)），二段（4~6級(jí)），三段（7~9級(jí)）短螺栓長螺栓31ppt課件4、工作葉片及其與輪盤的聯(lián)接

工作葉片是軸流壓氣機(jī)重要零件之一，它直接影響壓氣機(jī)的氣動(dòng)特性、工作可靠性、重量及成本等。

由于受離心負(fù)荷、氣動(dòng)負(fù)荷、大氣溫差負(fù)荷及振動(dòng)的交變負(fù)荷；進(jìn)氣道外來物的沖擊；風(fēng)沙、潮濕的侵蝕；所以故障較多。32ppt課件4、

工作葉片及其與輪盤的聯(lián)接

轉(zhuǎn)子葉片構(gòu)造：葉身+榫頭工作可靠性要求：葉身本身和其與輪盤的聯(lián)接有足夠的強(qiáng)度、適宜的剛性和較小的應(yīng)力集中。1、葉身的構(gòu)造特點(diǎn)（1）要求：由適應(yīng)亞聲速和超聲速工作的葉片型面，按照一定的扭向規(guī)律及型面重心分布規(guī)律，沿著葉高重疊而成；為減輕重量，葉尖的弦長要比根部的短，厚度比根部的薄。

33ppt課件4.工作葉片及其與輪盤的聯(lián)接1、葉身的構(gòu)造特點(diǎn)（2）特點(diǎn)

A、減震凸臺(tái)：是指較長葉片為避免發(fā)生共振或顫震的危險(xiǎn)，在葉身中部的凸臺(tái)。裝配好后，凸臺(tái)連成一環(huán)狀，彼此制約，以增加剛性，改變?nèi)~片的固有頻率，降低葉片根部的彎曲扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。34ppt課件1、葉身的構(gòu)造特點(diǎn)（2）特點(diǎn)B、寬弦風(fēng)扇葉片（V2500）采用了在真空中用活性擴(kuò)散粘合劑將鈦蒙皮粘合在鈦蜂窩骨架上的特殊結(jié)構(gòu)，減輕了葉片重量。優(yōu)點(diǎn)：沒有增重、減震特性好、葉柵通道面積大、喘振裕度寬、級(jí)效率高等。35ppt課件B、寬弦葉片

寬弦葉片將鈦蒙皮在真空條件下粘合在蜂窩骨架上，大大改善葉片減振特性。與帶減振凸臺(tái)的窄弦風(fēng)扇葉片比，具有流道面積大，喘振裕度寬，及效率高和減振性好的優(yōu)點(diǎn)。36ppt課件1、葉身的構(gòu)造特點(diǎn)（2）特點(diǎn)C、可控?cái)U(kuò)散葉型（亞音速的葉型設(shè)計(jì)中）對(duì)葉型表面速度分布進(jìn)行優(yōu)化，控制表面氣流擴(kuò)散，減少或消除附面層分離、消弱可能出現(xiàn)的激波損失，增加壓氣機(jī)有效流通面積，提高壓氣機(jī)效率。應(yīng)用：氣流為亞聲速的葉型。37ppt課件1、葉身的構(gòu)造特點(diǎn)

（2）特點(diǎn)D、端部過彎葉身的葉片為了減少葉片兩端壁附面層所造成的損失，而將葉身（包括靜子葉片）尖端和根部前、后緣特別地加以彎曲，提高壓氣機(jī)效率。38ppt課件2、榫頭的構(gòu)造（1）要求（2）分類：燕尾式、銷釘式、樅樹式3種；最常用的是燕尾式。39ppt課件

優(yōu)點(diǎn)：

結(jié)構(gòu)簡單、抗振性好、榫頭尺寸小、重量較輕、能承受較大的載荷。缺點(diǎn)：槽底的受力面積小，不能承受過大載荷或安裝更多葉片。2、榫頭的構(gòu)造

（2）分類

a.燕尾形榫頭40ppt課件2、榫頭的構(gòu)造

（2）分類

a.燕尾形榫頭安裝形式：依榫槽的走向不同有兩種形式。縱向和周向。依靠槽側(cè)面定位、傳力。榫頭和榫槽可以過渡配合、也可以小間隙配合。41ppt課件2、榫頭的構(gòu)造

（2）分類

a.燕尾形榫頭槽向固定：防止在葉片氣動(dòng)力和離心力的槽向分力下沿槽向移動(dòng)，或振動(dòng)脫落。固定方式：通常采用卡圈、鎖片、擋銷等鎖緊方式或復(fù)合方式。42ppt課件2、榫頭的構(gòu)造

（2）分類

a.燕尾形榫頭大流量比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)：風(fēng)扇葉片易受外物擊傷，為了能及時(shí)更換，安裝能單個(gè)拆除帶冠葉片的鎖緊結(jié)構(gòu)。43ppt課件2、榫頭的構(gòu)造（2）分類

b.銷釘式榫頭特點(diǎn)：簡單，但是承載能力有限，尺寸和重量大。44ppt課件2、榫頭的構(gòu)造

（2）分類

c.樅樹型榫頭特點(diǎn)：周向尺寸小，重量輕，能承受較大的載荷，但是多靠榫齒傳力，應(yīng)力集中嚴(yán)重，工藝性差。45ppt課件四、軸流式壓氣機(jī)靜子壓氣機(jī)靜子為壓氣機(jī)中不旋轉(zhuǎn)的部件，由機(jī)匣和靜子葉片（整流葉片）組成。46ppt課件47ppt課件48ppt課件1、

整流器機(jī)匣1）

對(duì)機(jī)匣的基本要求49ppt課件1、

整流器機(jī)匣2）

整流器機(jī)匣的方案

整體式分半式分段式

轉(zhuǎn)子可拆卸轉(zhuǎn)子不可拆卸轉(zhuǎn)子不可拆卸50ppt課件51ppt課件1、

整流器機(jī)匣

2）整流器機(jī)匣分類（1）分半式機(jī)匣裝配簡單，容易選擇整流器和轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)方案結(jié)合面的連接、定位和密封——安裝邊和螺栓聯(lián)接工作受熱時(shí)，機(jī)匣剛性不均——增加縱向加強(qiáng)肋和采用橫向加強(qiáng)肋整流器機(jī)匣后段——雙層機(jī)匣52ppt課件1、

整流器機(jī)匣2）整流器機(jī)匣分類（1）分半式機(jī)匣CFM56

CFM56發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓壓氣機(jī)機(jī)匣為上下對(duì)分結(jié)構(gòu)，前段為鈦合金鍛件機(jī)械加工；后段為雙層機(jī)匣，外層機(jī)匣作為承力件，內(nèi)層機(jī)匣是壓氣機(jī)氣流通道外壁。53ppt課件2）整流器機(jī)匣的方案（1）分半式機(jī)匣CFM5654ppt課件1、

整流器機(jī)匣2）整流器機(jī)匣的方案（2）分段式機(jī)匣許多發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)由3段組成。如：wp7發(fā)動(dòng)機(jī)：由前機(jī)匣、中機(jī)匣、后機(jī)匣組成；雙轉(zhuǎn)子渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)：分低壓壓氣機(jī)機(jī)匣、中間機(jī)匣、高壓壓氣機(jī)機(jī)匣；風(fēng)扇機(jī)匣：風(fēng)扇包容機(jī)匣、風(fēng)扇整流機(jī)匣、風(fēng)扇承力機(jī)匣。55ppt課件1、

整流器機(jī)匣2）整流器機(jī)匣分類（2）分段式機(jī)匣—解決周向剛性不均56ppt課件1、

整流器機(jī)匣

2）整流器機(jī)匣分類（2）分段式機(jī)匣57ppt課件1、

整流器機(jī)匣2.）整流器機(jī)匣的方案（3）整體式機(jī)匣JT3D的用處很廣，不僅裝在民用的波音707、DC-8飛機(jī)上，后期的B-52H轟炸機(jī)以及C-141A軍用運(yùn)輸機(jī)、E-3A預(yù)警機(jī)等軍用飛機(jī)