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1. 第二章发动机总体结构发动机总体结构第2.1节航空燃气轮机发动机组成第2.2节转子支撑方案第2.3节转子支撑方案第2.3节支承结构第2.4节支承结构第2.5节定子轴承系统定子轴承系统第2.1节航空燃气轮机组成航空燃气轮机发动机的发动机组成 2.1 航空燃气轮机发动机的组成 航空燃气轮机发动机的组成 2.1 航空燃气轮机发动机的组成 航空燃气轮机发动机的组成 1.进气道 进气道用于引导足够量的空气进入压缩机平稳运行。当飞行速度大于压气机进气流量时,用于引导足够量的空气顺利进入。
2.功能(冲压功能)。当进风口结构较快时,还可以起到增加气压的作用(冲压作用)。在结构上,进气口通常是飞机机身的一部分,但在功能上它是发动机的一部分。它是飞机机身的一部分,但在功能上是发动机不可分割的一部分。2、压缩机 压缩机用于压缩空气,提高空气压力。有轴流式压缩机和离心式压缩机。用于压缩空气航空发动机轴承结构,增加气压。有轴流式压缩机和离心式压缩机。3、燃烧室 燃烧室从喷嘴喷出适量的燃料,与来自压缩机的空气混合,组织燃烧,产生高温气体。适量的燃料从喷嘴喷出,与压缩机排出的空气混合,组织燃烧,产生高温气体。4、涡轮 涡轮由高压高温气体带动旋转,带动压气机工作。它在高压高温气体的推动下旋转,带动压缩机工作。5.
3、排气喷管 尾喷管内的高温高压气体充分膨胀,将部分热能转化为动能,高速喷出产生反应。反作用力。使用推力。2.1 航空燃气涡轮发动机的组成航空燃气涡轮发动机的组成是用来引导足够量的空气顺利进入压气机,气流用来引导足够量的空气顺利进入压气机时,飞行速度大于压缩机的飞行速度。当机器入口处的气流速度增加时,它也可以增加空气压力(斜坡效应)。当速度较高时,还可以起到增加气压的作用(斜坡效应)。1. 进气管 进气管用于压缩空气,增加气压。有轴流式压缩机和离心式压缩机。用于压缩空气,增加气压。有轴流式压缩机和离心式压缩机。2.压缩机压缩机由
4、适量的燃料从喷嘴中喷出,与来自压缩机的空气混合,燃烧。产生高温气体。3、燃烧室 燃烧室在高压高温气体的带动下旋转,带动压缩机工作。它在高压高温气体的推动下旋转,带动压缩机工作。4、涡轮的高温高压气体充分膨胀,将部分热能转化为动能,高速喷出产生反应。使用推力。5. Tail Tail 2.2 2.2 转子支撑方案 2.2.1 转子支撑方案 在涡轮发动机中,发动机转动
5.儿童被支撑结构支撑在发动机箱上。转子上的各种负载都由发动机外壳支撑。作用在转子上的各种载荷(如气体轴向力、重力、惯性力和惯性力矩等)由支承结构承受并传递给机壳,最后由机壳支承结构支承并传递给机壳,最后由机壳通过安装接头传递给飞机部件。通过安装接头传递到飞机部件。在发动机中,转子采用多个支撑结构(支点),在发动机中,转子采用多个支撑结构(支点),其排列方式称为转子支撑方案。转子支撑方案表示方法(简图及代号):
6、在转子支撑方案中,将复杂的转子简化为能表征其特性的转子支撑方案简化图。转子支撑方案简图 简图中小,简图中小圆圈代表球轴承,小方块代表滚杆轴承。圆圈代表球 轴承,正方形代表滚轮 轴承。转子支撑方案表示方法(简图及代号): 转子支撑方案表示方法(简图及代号): 转子支点数及位置,常用转子支点数及位置,转子常用转子支撑方案代号支持方案 来表示。两条横线一前一后分别代表压缩机。前后排列的两条横线分别表示压气机转子和涡轮转子,两条横线前后的数字和中间的数字分别表示支路转子和涡轮转子,前后数字分别表示支路转子和涡轮转子。在两条水平线的中间表示支点的数量。点数。例如: 例如:130表示:表示:压缩机转子前面有一个支点 两条横线前后和中间的数字表示支点的个数。点数。例如: 例如:130表示:表示:压缩机转子前面有一个支点 两条横线前后和中间的数字表示支点的个数。点数。例如: 例如:130表示:表示:压缩机转子前面有一个支点
7、涡轮转子后面没有支点,压气机转子前面有一个支点,涡轮转子后面没有支点,压气机和涡轮转子之间有三个支点,整个转子由支撑压缩机和涡轮转子之间的三个支点。整个转子由四个支点支撑。在四个支点上。1. 单转子支撑方案 1. 单转子支撑方案 1) 4支点方案支点方案图 图2-1 四支点支撑方案 1-3-0 四支点支撑方案 在该支撑方案中,涡轮转子和压缩空气在这种机器转子之间的支撑方案,涡轮转子和压缩机转子之间的联轴器只传递扭矩。考虑到两个转子的四个支点,联轴器很难只传递扭矩。考虑到两个转子的四个支点的同心度很难保证,所以采用浮动齿组的联轴器结构来保证同心度,所以采用浮动齿组的联轴器结构。结构体。图 2-2 浮动套筒联轴器 浮动套筒联轴器 J4
8.7 单转子涡喷发动机转子单转子涡喷发动机转子1-3-0四点四点支撑方案。支持计划。图2-3 1-3-0 四点支撑方案 四点支撑方案2) 3点支撑方案 支点方案 图2-4 1-2-0 三点支撑方案 三点支撑方案 3) 2枢轴点方案 枢轴点方案图 图2-5 1-0-1点两支点双支点支撑方案 图2-6 1-1-0点两支点双支点支撑方案支撑方案示意图 图2-7 0-2-0支撑方案支撑方案示意图图2-8 1-0-1支撑方案支撑方案二、双转子和三转子支撑方案二、双转子和三转子支撑方案In多旋翼发动机,旋翼数量多,支架数量多,
9、转子轴中心穿过,结构复杂,但原则上每根轴都必须穿过高压转子轴中心,结构复杂,但原则上每个转子单独加工. 与单旋翼发动机不同的是有些支点没有直接安装在承重机上。与单转子发动机不同的是,有些支点不是直接安装在承重壳上,而是安装在另一个转子上,穿过另一个转子。负载箱的支点安装在另一个转子上,通过另一个转子的支点向外传递载荷。由于这个支点在两个转子之间,所以称为外传动。由于这个支点在两个转子之间,它被称为中介支点。中介枢轴中的 轴承 被调用。中间支点中的轴承称为中间轴承或轴间轴承中间轴承或轴间轴承。存在。在大多数发动机中,使用中间支点可以缩短发动机的长度,增加承载能力。
10、在发动机数量上,采用中间支点可以缩短发动机长度,减少承重机匣数量。然而,轴承轴间润滑比较困难,轴承工作条件比套管数少。但轴承轴间润滑较困难,轴承工作条件差,装拆较复杂。差航空发动机轴承结构,装拆比较麻烦。低压转子:低压转子:011 高压转子:高压转子:110 图2-9 JT9D发动机支撑方案 发动机支撑方案 低压转子:低压转子:021 高压转子:高- : 110 图2-10 Low- : low- : 021 High- :
11、20 高压转子:高压转子:101 图2-12 三转子发动机支撑方案 三转子发动机支撑方案 2.2.2 推力支点在转子中的位置 推力支点的位置在转子上 转子上的挡块除了承受转子的轴向载荷外,径向转子上的推力支点不仅承受转子的轴向载荷和径向载荷,而且还决定了转子相对于转子的轴向位置外壳。因此,除了载荷外,还决定了转子相对机壳的轴向位置,因此每个转子只能有一个推力支点,每个转子只能有一个推力支点。由于这个支点熊市。由于支点承受的负荷较大,一般应放置在温度较低的地方。例如,在两个。例如,在有两个支点的转子上,推力支点应该是转子的前支点;在三支点转子上,推力支点应为转子的前支点;压缩机后。在这一点的发动机中,推力支点最好放在压气机之后。这样的布置不仅可以让轴承在较低温度的环境下工作,还可以让轴承在较低温度的环境下工作,同时也使得转子相对于机壳的轴向膨胀分布在压气机和涡轮两端之间,使转子相对于机壳的轴向膨胀分布在压气机和涡轮两端之间,使两端的轴向位移较小。
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