航空發(fā)動機總體結(jié)構(gòu)

1、第第2章章 發(fā)動機總體結(jié)構(gòu)發(fā)動機總體結(jié)構(gòu)第第2.1節(jié)節(jié) 航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的組成航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的組成第第2.2節(jié)節(jié) 轉(zhuǎn)子支承方案轉(zhuǎn)子支承方案 第第2.3節(jié)節(jié) 聯(lián)軸器聯(lián)軸器 第第2.4節(jié)節(jié) 支承結(jié)構(gòu)支承結(jié)構(gòu) 第第2.5節(jié)節(jié) 靜子承力系統(tǒng)靜子承力系統(tǒng) 2.1 航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的組成航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的組成2.1 航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的組成航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的組成2.1 航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的組成航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的組成1. 進氣道進氣道用來引導(dǎo)足夠數(shù)量的空氣順利進入壓氣機，在飛行速度大于壓氣機進口氣流用來引導(dǎo)足夠數(shù)量的空氣順利進入壓氣機，在飛行速度大于壓氣機進口氣流速度時，還可起到提高空氣壓力的

2、作用（沖壓作用）。進氣道在結(jié)構(gòu)上往往速度時，還可起到提高空氣壓力的作用（沖壓作用）。進氣道在結(jié)構(gòu)上往往屬于飛機機體的一部分，但在作用上屬于發(fā)動機的組成部分。屬于飛機機體的一部分，但在作用上屬于發(fā)動機的組成部分。2. 壓氣機壓氣機用來壓縮空氣，提高空氣壓力。有軸流式壓氣機和離心式壓氣機。用來壓縮空氣，提高空氣壓力。有軸流式壓氣機和離心式壓氣機。3. 燃燒室燃燒室由噴嘴噴出適量燃料，同壓氣機流來的空氣混合，組織燃燒，產(chǎn)生高溫燃?xì)?。由噴嘴噴出適量燃料，同壓氣機流來的空氣混合，組織燃燒，產(chǎn)生高溫燃?xì)狻?. 渦輪渦輪在高壓高溫燃?xì)馔苿酉滦D(zhuǎn)，帶動壓氣機工作。在高壓高溫燃?xì)馔苿酉滦D(zhuǎn)，帶動壓氣機工作。5.

3、 尾噴管尾噴管高溫高壓燃?xì)獬浞峙蛎?，將部分熱能轉(zhuǎn)換為動能，高速向外噴出，產(chǎn)生反作高溫高壓燃?xì)獬浞峙蛎?，將部分熱能轉(zhuǎn)換為動能，高速向外噴出，產(chǎn)生反作用推力。用推力。2.1 航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的組成航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的組成用來引導(dǎo)足夠數(shù)量的空氣順利進入壓氣機，在飛行速度大于壓氣機進口氣流用來引導(dǎo)足夠數(shù)量的空氣順利進入壓氣機，在飛行速度大于壓氣機進口氣流速度時，還可起到提高空氣壓力的作用（沖壓作用）。速度時，還可起到提高空氣壓力的作用（沖壓作用）。1. 進氣道進氣道用來壓縮空氣，提高空氣壓力。有軸流式壓氣機和離心式壓氣機。用來壓縮空氣，提高空氣壓力。有軸流式壓氣機和離心式壓氣機。2. 壓氣機壓氣機由

4、噴嘴噴出適量燃料，同壓氣機流來的空氣混合，組織燃燒，由噴嘴噴出適量燃料，同壓氣機流來的空氣混合，組織燃燒，產(chǎn)生高溫燃?xì)狻．a(chǎn)生高溫燃?xì)狻?. 燃燒室燃燒室在高壓高溫燃?xì)馔苿酉滦D(zhuǎn)，帶動壓氣機工作。在高壓高溫燃?xì)馔苿酉滦D(zhuǎn)，帶動壓氣機工作。4. 渦輪渦輪高溫高壓燃?xì)獬浞峙蛎?，將部分熱能轉(zhuǎn)換為動能，高速向外噴出，產(chǎn)生反作高溫高壓燃?xì)獬浞峙蛎洠瑢⒉糠譄崮苻D(zhuǎn)換為動能，高速向外噴出，產(chǎn)生反作用推力。用推力。5. 尾噴管尾噴管第第2.2節(jié)節(jié) 轉(zhuǎn)子支承方案轉(zhuǎn)子支承方案 第第2.2節(jié)節(jié) 轉(zhuǎn)子支承方案轉(zhuǎn)子支承方案 2.2.1 轉(zhuǎn)子支承方案轉(zhuǎn)子支承方案 在燃?xì)鉁u輪發(fā)動機中，發(fā)動機轉(zhuǎn)子通過在燃?xì)鉁u輪發(fā)動機中，發(fā)動機轉(zhuǎn)

5、子通過支承結(jié)支承結(jié)構(gòu)構(gòu)支承于發(fā)動機機匣上。轉(zhuǎn)子上承受的各種負(fù)荷支承于發(fā)動機機匣上。轉(zhuǎn)子上承受的各種負(fù)荷（如氣體軸向力、重力、慣性力及慣性力矩等）由（如氣體軸向力、重力、慣性力及慣性力矩等）由支承結(jié)構(gòu)承受并傳至發(fā)動機機匣上，最后由機匣通支承結(jié)構(gòu)承受并傳至發(fā)動機機匣上，最后由機匣通過安裝節(jié)傳至飛機構(gòu)件中。過安裝節(jié)傳至飛機構(gòu)件中。 在發(fā)動機中，轉(zhuǎn)子采用幾個支承結(jié)構(gòu)（支點），在發(fā)動機中，轉(zhuǎn)子采用幾個支承結(jié)構(gòu)（支點），安排在何處，稱為安排在何處，稱為轉(zhuǎn)子支承方案轉(zhuǎn)子支承方案。 轉(zhuǎn)子支承方案的表示方法（簡圖和代號）：轉(zhuǎn)子支承方案的表示方法（簡圖和代號）：在研究轉(zhuǎn)子支承方案時，均將復(fù)雜的轉(zhuǎn)子簡化成能表在研究

6、轉(zhuǎn)子支承方案時，均將復(fù)雜的轉(zhuǎn)子簡化成能表征其特點的征其特點的轉(zhuǎn)子支承方案簡圖轉(zhuǎn)子支承方案簡圖，在簡圖中小，在簡圖中小圓圈表示滾珠軸承，小方塊表示滾棒軸承。圓圈表示滾珠軸承，小方塊表示滾棒軸承。轉(zhuǎn)子支承方案的表示方法（簡圖和代號）：轉(zhuǎn)子支承方案的表示方法（簡圖和代號）： 轉(zhuǎn)子支點的數(shù)目與位置，常用轉(zhuǎn)子支點的數(shù)目與位置，常用轉(zhuǎn)子支承方案轉(zhuǎn)子支承方案代號代號來表示。兩條前后排列的橫線分別代表壓氣機來表示。兩條前后排列的橫線分別代表壓氣機轉(zhuǎn)子和渦輪轉(zhuǎn)子，兩條橫線前后及中間的數(shù)字表示支轉(zhuǎn)子和渦輪轉(zhuǎn)子，兩條橫線前后及中間的數(shù)字表示支點的數(shù)目。點的數(shù)目。 例如：例如：130表示：表示：壓氣機轉(zhuǎn)子前有一個支點

7、，渦輪轉(zhuǎn)子后無支點，壓氣機轉(zhuǎn)子前有一個支點，渦輪轉(zhuǎn)子后無支點，壓氣機與渦輪轉(zhuǎn)子間有三個支點，整個轉(zhuǎn)子共支承于壓氣機與渦輪轉(zhuǎn)子間有三個支點，整個轉(zhuǎn)子共支承于四個支點上。四個支點上。一、單轉(zhuǎn)子支承方案一、單轉(zhuǎn)子支承方案1) 4支點方案支點方案圖圖2-1 1-3-0的四支點支承方案的四支點支承方案 在這種支承方案中，渦輪轉(zhuǎn)子和壓氣機轉(zhuǎn)子間的在這種支承方案中，渦輪轉(zhuǎn)子和壓氣機轉(zhuǎn)子間的聯(lián)軸器僅傳遞扭矩，考慮到兩個轉(zhuǎn)子的四個支點很難聯(lián)軸器僅傳遞扭矩，考慮到兩個轉(zhuǎn)子的四個支點很難保證同心，因此采用了保證同心，因此采用了浮動套齒的聯(lián)軸器浮動套齒的聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。圖圖2-2 浮動套齒聯(lián)軸器浮動套齒聯(lián)軸器 J4

8、7單轉(zhuǎn)子渦輪噴氣發(fā)動機轉(zhuǎn)子的單轉(zhuǎn)子渦輪噴氣發(fā)動機轉(zhuǎn)子的1-3-0四支點四支點支承方案。支承方案。圖圖2-3 1-3-0的四支點支承方案的四支點支承方案2) 3支點方案支點方案圖圖2-4 1-2-0的三支點支承方案的三支點支承方案3) 2支點方案支點方案圖圖2-5 1-0-1的兩支的兩支點支承方案點支承方案圖圖2-6 1-1-0的兩支的兩支點支承方案點支承方案圖圖2-7 0-2-0支承方案支承方案圖圖2-8 1-0-1支承方案支承方案二、雙轉(zhuǎn)子和三轉(zhuǎn)子支承方案二、雙轉(zhuǎn)子和三轉(zhuǎn)子支承方案 多轉(zhuǎn)子發(fā)動機中，轉(zhuǎn)子數(shù)多，支承數(shù)目多，而且低壓轉(zhuǎn)子多轉(zhuǎn)子發(fā)動機中，轉(zhuǎn)子數(shù)多，支承數(shù)目多，而且低壓轉(zhuǎn)子軸要從高壓

9、轉(zhuǎn)子軸中心穿過，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但原則上仍以每軸要從高壓轉(zhuǎn)子軸中心穿過，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但原則上仍以每個轉(zhuǎn)子個轉(zhuǎn)子分別進行處理分別進行處理。 與單轉(zhuǎn)子發(fā)動機不同的是，有些支點不直接安裝在承力機與單轉(zhuǎn)子發(fā)動機不同的是，有些支點不直接安裝在承力機匣上，而是裝在另一個轉(zhuǎn)子上，通過另一轉(zhuǎn)子的支點將負(fù)荷匣上，而是裝在另一個轉(zhuǎn)子上，通過另一轉(zhuǎn)子的支點將負(fù)荷外傳，由于這個支點是介于兩個轉(zhuǎn)子之間的，所以稱為外傳，由于這個支點是介于兩個轉(zhuǎn)子之間的，所以稱為中介中介支點支點。中介支點中的軸承，則稱為。中介支點中的軸承，則稱為中介軸承或軸間軸承中介軸承或軸間軸承。在。在多數(shù)發(fā)動機中，采用中介支點，可使發(fā)動機長度縮短，承力多

10、數(shù)發(fā)動機中，采用中介支點，可使發(fā)動機長度縮短，承力機匣數(shù)減少。但是軸間軸承的潤滑較困難，軸承工作條件較機匣數(shù)減少。但是軸間軸承的潤滑較困難，軸承工作條件較差，而且裝拆也比較復(fù)雜。差，而且裝拆也比較復(fù)雜。 低壓轉(zhuǎn)子：低壓轉(zhuǎn)子：011 高壓轉(zhuǎn)子：高壓轉(zhuǎn)子：110圖圖2-9 JT9D發(fā)動機的支承方案發(fā)動機的支承方案 低壓轉(zhuǎn)子：低壓轉(zhuǎn)子：021 高壓轉(zhuǎn)子：高壓轉(zhuǎn)子：110圖圖2-10 PW4000發(fā)動機的支承方案發(fā)動機的支承方案 低壓轉(zhuǎn)子：低壓轉(zhuǎn)子：021 高壓轉(zhuǎn)子：高壓轉(zhuǎn)子：101圖圖2-11 CFM56發(fā)動機轉(zhuǎn)子支承方案簡圖發(fā)動機轉(zhuǎn)子支承方案簡圖 低壓轉(zhuǎn)子：低壓轉(zhuǎn)子：021 中壓轉(zhuǎn)子：中壓轉(zhuǎn)子：120 高壓轉(zhuǎn)子：高壓轉(zhuǎn)子：101圖圖2-12 RB211三轉(zhuǎn)子發(fā)動機的支承方案三轉(zhuǎn)子發(fā)動機的支承方案2.2.2 止推支點在轉(zhuǎn)子中的位置止推支點在轉(zhuǎn)子中的位置 轉(zhuǎn)子上的止推支點除承受轉(zhuǎn)子的軸向負(fù)荷、徑向轉(zhuǎn)子上的止推支點除承受轉(zhuǎn)子的軸向負(fù)荷、徑向負(fù)荷外，還決定了轉(zhuǎn)子相對于機匣的軸向位置，因此負(fù)荷外，還決定了轉(zhuǎn)子相對于機匣的軸向位置，因此每個轉(zhuǎn)子只能有一個止推支點每個轉(zhuǎn)子只能有一個止推支點。由于此支點所承受的。由于此支點所承受的負(fù)荷較大，負(fù)荷較大，一般應(yīng)置于溫度較低的地方一般應(yīng)置于溫度較低的地方。例如，在兩。例如，在兩支點的轉(zhuǎn)子上，止推支點應(yīng)是轉(zhuǎn)子的前支點；在三支支點的轉(zhuǎn)子上，止推支點應(yīng)是轉(zhuǎn)