北航微小型發(fā)動機(jī)裝配-實(shí)驗(yàn)報(bào)告

PAGEPAGE1WWP20微型發(fā)動機(jī)裝配實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名學(xué)號同組學(xué)生日期北京航空航天大學(xué)能源與動力學(xué)院簡述發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)本實(shí)驗(yàn)采用的是WWP20小型渦輪噴氣發(fā)動機(jī)，重2480g，壓比4.1，轉(zhuǎn)速120000rpm，空氣流量455g/s，推力23kg，油耗11kg/s。其中，發(fā)動機(jī)的主體結(jié)構(gòu)如下：進(jìn)氣道、壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪、尾噴管。其中，各具體小部件如下所示：外殼體、擴(kuò)壓器1、擴(kuò)壓器2、離心式壓氣機(jī)葉輪、軸承、內(nèi)導(dǎo)流罩、軸承、甩油盤、限位墊片、火花塞、燃燒室、軸、軸套、渦輪、軸承、導(dǎo)向器。尺寸鏈計(jì)算本實(shí)驗(yàn)中的尺寸量計(jì)算分兩步進(jìn)行，首先對計(jì)算所需的各個(gè)尺寸進(jìn)行測量，然后，根據(jù)相應(yīng)公式計(jì)算出不加墊片時(shí)的間隙值。而且，本實(shí)驗(yàn)的計(jì)算分為兩部分：1，壓氣機(jī)葉輪與前內(nèi)導(dǎo)流罩之間的間隙；2，渦輪轉(zhuǎn)子與導(dǎo)向器之間的間隙。壓氣機(jī)葉輪與前內(nèi)導(dǎo)流罩之間的間隙的計(jì)算，記為m相關(guān)測量結(jié)果如下：軸套L=96.57擴(kuò)壓器2總高=30.035壓氣機(jī)葉輪高h(yuǎn)=46.53軸長L=101.539其計(jì)算公式為：m={軸套（L）+擴(kuò)壓器2總高-2mm}－{壓氣機(jī)葉輪高（h-31.2mm）+軸承厚（8mm）+軸（L）}則，m=（96.57+30.035-2）-（46.53-31.2+8+101.539）=0.6360.636-0.3=0.336（mm）因此，選擇厚度為0.4mm的墊片，則，此時(shí)，m=0.636-0.4=0.236，在（0.2,0.3）范圍內(nèi)，符合要求。渦輪轉(zhuǎn)子與導(dǎo)向器之間的間隙，記為n相關(guān)測量結(jié)果為：渦輪轉(zhuǎn)子l=14.19軸套S=106.03轉(zhuǎn)子軸套L=96.57導(dǎo)向器：h1=56.083h3=33.453h4=35.117其計(jì)算公式如下：n={軸承厚（8mm）+渦輪轉(zhuǎn)子（l）}－{軸套（S）－轉(zhuǎn)子軸套（L）+導(dǎo)向器（h3+h4-h1）}根據(jù)測量結(jié)果，有：n=（8+14.19）-（106.03-96.57+33.453+35.117-56.083）=-0.397d=0.3-(-0.397)=0.697因此，選擇0.6mm的墊片，則n=0.6-0.397=0.203，在（0.2,0.3）之間，符合要求。虛擬裝配圖無損檢測本實(shí)驗(yàn)采用低頻磁力探傷儀進(jìn)行無損檢測，其工作原理為：直流電產(chǎn)生的磁場通常能滲入到零件的內(nèi)部去，而交流電產(chǎn)生的磁場都集中在零件的表面上，低頻磁力探傷儀綜合了交流和直流的優(yōu)點(diǎn)，電流的頻率與探傷的深度成反比。采用低頻電流基本接近于電流的探傷深度，而低頻電流是一種脈動電流，它能使磁粉行列輕微的振動，有助于磁粉的排列并形成磁痕，同時(shí)低頻電流又具有交流電的特點(diǎn)，探傷后不用退磁。在本實(shí)驗(yàn)中，不采用磁粉探傷的方式，而采用“磁力探傷缺陷顯示膜”來顯示試件的缺陷情況。其操作流程如下：首先將探頭直接與交流連線相連接即可接入220V工頻電流使用；然后，將缺陷顯示紙平整的放在試件表面；最后，將探頭放在工件上，按下開關(guān)可開始探傷，顯示紙即可顯示出缺陷位置。探傷之后，再次按下按鈕脫開探頭與工件，拿下顯示紙，本次檢測結(jié)束。動平衡該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的具體步驟如下：1，開機(jī)前調(diào)整。在打開工控計(jì)算機(jī)之前，首先要觀察機(jī)械橋架的情況，并做出相應(yīng)的調(diào)整2，開機(jī)進(jìn)入到登錄界面，直接摁回車鍵進(jìn)入WINDOWS。雙擊桌面上的動平衡圖標(biāo)，進(jìn)入平衡測量。平衡前調(diào)試此步操作有兩個(gè)目的，一是觀察屏幕上顯示的轉(zhuǎn)速是否穩(wěn)定，如果轉(zhuǎn)速為零或者轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定則說明光電傳感器的位置不夠精確，需要繼續(xù)調(diào)整直至開車后屏幕顯示的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。二是觀察待平衡轉(zhuǎn)子是否有軸向竄動。4，平衡測量以上調(diào)整全部完成之后，就可以開始平衡測量。4.1參數(shù)設(shè)置轉(zhuǎn)子參數(shù)設(shè)置：根據(jù)測量要求，測出相應(yīng)數(shù)據(jù)，并填入?yún)?shù)輸入界面，具體數(shù)值為（單位為mm）：a=29.425b=54.998c=29.395d=2.542r1=28.091r2=28.081合格范圍：在本實(shí)驗(yàn)中，轉(zhuǎn)子質(zhì)量m=1.60896，則采用（M·e）/2計(jì)算兩校正面合格范圍。因此，（M·e）/2=（1.60896*0.3）/2=0.241344kg.um平衡參數(shù)對于本實(shí)驗(yàn)，1.6kg轉(zhuǎn)子平衡轉(zhuǎn)速為4000rpm。4.2、平衡機(jī)的定標(biāo)（校準(zhǔn)）本平衡機(jī)為軟支承平衡機(jī)，需要每次使用時(shí)根據(jù)轉(zhuǎn)子規(guī)格或平衡轉(zhuǎn)速的改變而重新定標(biāo)。其具體操作步驟如下：1）在平面1（轉(zhuǎn)子的左端面）的零度處安裝已知重量的定標(biāo)質(zhì)量，本實(shí)驗(yàn)中，選擇鋁螺釘，其重量為0.215g。2）取下配重螺釘，安裝在校正面2（轉(zhuǎn)子的右端面）的零度處，重復(fù)上述操作。3）取下配重螺釘，此時(shí)轉(zhuǎn)子上應(yīng)不再有任何配重，根據(jù)屏幕的提示進(jìn)行操作，啟動轉(zhuǎn)子，測量3次。4.3、平衡測量當(dāng)定標(biāo)結(jié)束之后，退出定標(biāo)返回平衡測量，屏幕所顯示的是待平衡轉(zhuǎn)子的剩余不平衡量。此時(shí)可開始根據(jù)屏幕所顯示的角度和不平衡重量開始加、減配重。并且，轉(zhuǎn)子兩個(gè)校正面的角度都以校正面2所標(biāo)示的角度（轉(zhuǎn)子的右端面）為標(biāo)準(zhǔn)。校正過程中，按照屏幕顯示的數(shù)字和角度加配重，加完之后，再次平衡開機(jī)測量平衡，根據(jù)平衡結(jié)果再次加配重，直到振動量在合格范圍之內(nèi)。本實(shí)驗(yàn)最終的動平衡結(jié)果為：由圖可知，已經(jīng)進(jìn)入了平衡狀態(tài)。實(shí)物裝配實(shí)驗(yàn)過程中，各零部件的裝配流程如下所述：1，軸套和擴(kuò)壓器2的安裝所需零件、材料：擴(kuò)壓器2，軸套，外徑為Φ40的調(diào)整墊片，內(nèi)六角螺釘M4X12三個(gè)，潤滑油管。所需工裝、工具、設(shè)備：加溫爐，內(nèi)六角螺釘扳手，橡皮錘，隔熱手套，裝配平臺。2，滑油管的安裝所需零件：滑油管、安裝好的擴(kuò)壓器2--軸套組件3，安裝燃燒室組件所需零件、材料：電爐絲、燃油丙烷總管、燃燒室所需工具：尖嘴鉗4，連接燃燒室組件和擴(kuò)壓器2-軸套組件所需零件：安裝好的擴(kuò)壓器2-軸套組件和燃燒室組件5，擴(kuò)壓器1的安裝所需零件：擴(kuò)壓器1、安裝好的擴(kuò)壓器2--軸套--燃燒室組件所需工具：內(nèi)六角扳手、M2X20螺釘12個(gè)6，渦輪導(dǎo)向器的安裝所需零件、材料：渦輪導(dǎo)向器、安裝好的擴(kuò)壓器--軸套--燃燒室組件所需工具：加溫爐、自制工裝、內(nèi)六角扳手，自制壓緊盤扳手、自制導(dǎo)向器鉗子、液氮、虎鉗、橡皮錘、裝配平臺、內(nèi)六角螺釘M4X6六個(gè)7，渦輪側(cè)軸承的安裝所需零件：軸承、軸所需工具：裝配平臺、加溫爐、橡皮錘，卡鉗8，安裝渦輪轉(zhuǎn)子所需零件、材料：渦輪轉(zhuǎn)子、軸-軸承組件、螺母M8X1一個(gè)、軸承與渦輪轉(zhuǎn)子之間Φ18.5的調(diào)整墊片。所需工具：加溫爐、梅花扳手、液氮、隔熱手套、橡皮錘。9，壓氣機(jī)側(cè)軸承孔內(nèi)墊片、甩油盤、密封圈以及軸承的安裝所需零件：靜子組件、Φ21軸承平墊一個(gè)（或者波形擋圈一個(gè)）、甩油盤一個(gè)、橡膠圈兩個(gè)，M8螺母一個(gè)，軸承一個(gè)所需工具：裝配平臺、扳手，橡皮錘，鑷子，工裝套筒10，渦輪軸組合件與靜子組件的安裝所需零件：渦輪軸組件、靜子組件所需工具：加溫爐、液氮、裝配平臺、橡皮錘，自制工裝11，壓氣機(jī)葉輪的安裝所需零件，材料：已裝好的組件、壓氣機(jī)葉輪、螺帽M8X1一個(gè)所需工具：加溫爐、裝配平臺，液氮，橡皮錘，梅花扳手12，前內(nèi)導(dǎo)流罩的安裝所需零件：已裝好的組件、前內(nèi)倒流罩，橡膠圈，內(nèi)六角螺釘M5X6五個(gè)所需工具：裝配平臺、橡皮錘，內(nèi)六角扳手13，在內(nèi)導(dǎo)流罩上安裝壓縮空氣啟動接頭，轉(zhuǎn)速傳感器所需零件：已裝好的組件、FESTO直接頭，六角連接、橡膠圈，轉(zhuǎn)速傳感器、傳感器夾緊座、夾緊坐墊所需工具：裝配平臺、活動扳手，內(nèi)六角扳手14，在擴(kuò)壓器2上安裝滑油接頭，燃油管接頭，丙烷氣管接頭所需零件：已裝配好的組件、FESTO直角接頭、六角連接、橡膠圈，F(xiàn)ESTO三通接頭，pp管所需工具：裝配平臺、活動扳手15，在發(fā)動機(jī)殼體上安裝點(diǎn)火電熱塞座所需零件：已裝配好的組件、發(fā)動機(jī)殼體、電熱塞座所需工具：裝配平臺、活動扳手16，前外導(dǎo)流罩的安裝所需零件：已裝配好的組件、前外導(dǎo)流罩、內(nèi)六角螺釘M3X6及螺母墊片四套所需工具：裝配平臺、內(nèi)六角扳手17，安裝發(fā)動機(jī)殼體所需零件：已裝配好的發(fā)動機(jī)組件、發(fā)動機(jī)殼體、內(nèi)六角螺釘M4X6及螺母墊片八套所需工具：裝配平臺、內(nèi)六角扳手、橡皮錘實(shí)驗(yàn)小結(jié)通過本次試驗(yàn)，我對航空發(fā)動機(jī)的內(nèi)在結(jié)構(gòu)及相關(guān)內(nèi)容有了更加深刻的認(rèn)識，具