航空发动机总体结构.ppt

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1、第2章 发动机总体结构,第2.1节 航空燃气涡轮发动机的组成 第2.2节 转子支承方案 第2.3节 联轴器 第2.4节 支承结构 第2.5节 静子承力系统,2.1 航空燃气涡轮发动机的组成,2.1 航空燃气涡轮发动机的组成,2.1 航空燃气涡轮发动机的组成,1. 进气道 用来引导足够数量的空气顺利进入压气机，在飞行速度大于压气机进口气流速度时，还可起到提高空气压力的作用（冲压作用）。进气道在结构上往往属于飞机机体的一部分，但在作用上属于发动机的组成部分。 2. 压气机 用来压缩空气，提高空气压力。有轴流式压气机和离心式压气机。 3. 燃烧室 由喷嘴喷出适量燃料，同压气机流来的空气混合，组织燃烧

2、，产生高温燃气。 4. 涡轮 在高压高温燃气推动下旋转，带动压气机工作。 5. 尾喷管 高温高压燃气充分膨胀，将部分热能转换为动能，高速向外喷出，产生反作用推力。,2.1 航空燃气涡轮发动机的组成,用来引导足够数量的空气顺利进入压气机，在飞行速度大于压气机进口气流速度时，还可起到提高空气压力的作用（冲压作用）。,1. 进气道,用来压缩空气，提高空气压力。有轴流式压气机和离心式压气机。,2. 压气机,由喷嘴喷出适量燃料，同压气机流来的空气混合，组织燃烧，产生高温燃气。,3. 燃烧室,在高压高温燃气推动下旋转，带动压气机工作。,4. 涡轮,高温高压燃气充分膨胀，将部分热能转换为动能，高速向外喷出，

3、产生反作用推力。,5. 尾喷管,第2.2节 转子支承方案,第2.2节 转子支承方案,2.2.1 转子支承方案 在燃气涡轮发动机中，发动机转子通过支承结构支承于发动机机匣上。转子上承受的各种负荷（如气体轴向力、重力、惯性力及惯性力矩等）由支承结构承受并传至发动机机匣上，最后由机匣通过安装节传至飞机构件中。 在发动机中，转子采用几个支承结构（支点），安排在何处，称为转子支承方案。,转子支承方案的表示方法（简图和代号）： 在研究转子支承方案时，均将复杂的转子简化成能表征其特点的转子支承方案简图，在简图中小圆圈表示滚珠轴承，小方块表示滚棒轴承。,转子支承方案的表示方法（简图和代号）： 转子支点的数目与

4、位置，常用转子支承方案代号来表示。两条前后排列的横线分别代表压气机转子和涡轮转子，两条横线前后及中间的数字表示支点的数目。 例如： 130 表示：压气机转子前有一个支点，涡轮转子后无支点，压气机与涡轮转子间有三个支点，整个转子共支承于四个支点上。,一、单转子支承方案,1) 4支点方案,图2-1 1-3-0的四支点支承方案,在这种支承方案中，涡轮转子和压气机转子间的联轴器仅传递扭矩，考虑到两个转子的四个支点很难保证同心，因此采用了浮动套齿的联轴器结构。,图2-2 浮动套齿联轴器,J47单转子涡轮喷气发动机转子的1-3-0四支点支承方案。,图2-3 1-3-0的四支点支承方案,2) 3支点方案,图

5、2-4 1-2-0的三支点支承方案,3) 2支点方案,图2-5 1-0-1的两支点支承方案,图2-6 1-1-0的两支点支承方案,图2-7 0-2-0支承方案,图2-8 1-0-1支承方案,二、双转子和三转子支承方案,多转子发动机中，转子数多，支承数目多，而且低压转子轴要从高压转子轴中心穿过，使结构复杂，但原则上仍以每个转子分别进行处理。 与单转子发动机不同的是，有些支点不直接安装在承力机匣上，而是装在另一个转子上，通过另一转子的支点将负荷外传，由于这个支点是介于两个转子之间的，所以称为中介支点。中介支点中的轴承，则称为中介轴承或轴间轴承。在多数发动机中，采用中介支点，可使发动机长度缩短，承力

6、机匣数减少。但是轴间轴承的润滑较困难，轴承工作条件较差，而且装拆也比较复杂。,低压转子：011 高压转子：110 图2-9 JT9D发动机的支承方案,低压转子：021 高压转子：110 图2-10 PW4000发动机的支承方案,低压转子：021 高压转子：101 图2-11 CFM56发动机转子支承方案简图,低压转子：021 中压转子：120 高压转子：101 图2-12 RB211三转子发动机的支承方案,2.2.2 止推支点在转子中的位置,转子上的止推支点除承受转子的轴向负荷、径向负荷外，还决定了转子相对于机匣的轴向位置，因此每个转子只能有一个止推支点。由于此支点所承受的负荷较大，一般应置于温度较低的地方。例如，在两支点的转子上，止推支点应是转子的前支点；在三支点的发动机中，止推支点最好置于压气机之后。这种安排，不仅可以使轴承在较低的温度环境下工作，也使转子相对机匣的轴向膨胀分配在压气机与涡轮两端，使两端的轴向错移量较小。,