Авиационный винтовентиляторный двигатель

Турбина двигателя − осевая, реактивная, пятиступенчатая, преобразует энергию газового потока в механическую энергию вращения компрессоров двигателя, приводов агрегатов и нагнетателя.

Авиационный винтовентиляторный двигатель

Дипломная работа

Разное

Другие дипломы по предмету

Разное

Сдать работу со 100% гаранией

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського

"Харківський авіаційний інститут"

Кафедра 203

 

УДК 629.735

Інв. №

 

 

 

 

 

Авіаційний ГВИНТОВЕНТИЛЯТОРНЫЙ двигун

Пояснювальна записка до курсового проекту

з дисципліни "Конструкція та проектування АД та ЕУ"

ХАІ.203.242.11В.100117.09002222 ПЗ

 

 

 

 

 

 

 

 

прочность перо лопатка компрессор двигатель

 

 

2011

 

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського

"Харківський авіаційний інститут"

Кафедра 203

 

ЗАВДАННЯ

до курсового проекту

студенту ____

(прізвище, імя, по батькові)

1 Тема курсового проекту Спроектувати вузол компресора високого тиску ТВВД для військово-транспортного літака з потужністю Nе=10390кВт.

Вихідні дані: ê

Зміст пояснювальної записки (перелік запитань, які входять у розробку):

Розрахунок на міцність робочої лопатки, диску, замка лопатки і камери згоряння.

Перелік графічного матеріалу (з точним указанням обовязкових креслень):

Креслення загального виду компресора високого тиску, робоче креслення зубчатого вінця.

Дата видачі завдання:

Дата подання закінченого проекту:

Керівник

(підпис)

Завдання прийняв до виконання

 

(дата, підпис студента)

 

 

РЕФЕРАТ

 

Курсовой проект: пояснительная записка 36с., 11 рисунков, 4 таблицы, 6 источников, 1 приложение.

Разработан компрессор высокого давления, произведены прочностные расчеты основных деталей компрессора высокого давления.

Определены запасы прочности пера рабочей лопатки первой ступени компрессора высокого давления, с помощью кафедральной программы Statlop.exe.

Построена частотная диаграмма первой формы изгибных колебаний лопатки рабочего колеса компрессора высокого давления, с помощью кафедральной программы Dinlop.exe и определены опасные частоты вращения.

Определены запасы прочности диска первой ступени компрессора высокого давления, с помощью кафедральной программы Disk_112.exe.

Произведен расчет замка рабочей лопатки, определены опасные сечения и запасы прочности.

ЛОПАТКА, КОМПРЕССОР ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ, ЗАМОК ТИПА "ЛАСТОЧКИН ХВОСТ", ХВОСТОВИК, ПЕРО, ЦЕНТРОБЕЖНАЯ СИЛА, НАПРЯЖЕНИЯ, ЗАПАС ПРОЧНОСТИ, ДИСК.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Перечень условных обозначений

Введение

. Описание конструкции двигателя

. Расчет на прочность рабочей лопатки первой ступени компрессора высокого давления

.1 Нагрузки, действующие на лопатки

.2 Допущения, принимаемые при расчете

.3 Основные расчетные уравнения на растяжение и изгиб рабочих лопаток и определение запасов прочности

.4 Цель расчета

.5 Исходные данные

.6 Машинный счёт

. Расчет на прочность диска рабочего колеса КВД

4. Расчет замка крепления рабочей лопатки компрессора

5. Расчет динамической частоты первой формы изгибных колебаний лопатки рабочего колеса компрессора высокого давления

. Расчет деталей камеры сгорания на прочность

Заключение

Перечень ссылок

 

 

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

 

ВВ - винтовентилятор;

КНД - компрессор низкого давления;

КВД - компрессор высокого давления;

КПД - коэффициет полезного действия;

ТВВД - турбовинтовентиляторный двигатель;

ВНА - входной направляющий аппарат;

КПВ - клапан перепуска воздуха;

КС - камера сгорания;

СА - сопловой аппарат;

ТВД - турбина высокого давления;

ТНД - турбина низкого давления;

НА - направляющий аппарат;

РК - рабочее колесо;

РВД - ротор высокого давления;

РНД - ротор низкого давления.

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Среди прочих изделий, выпускаемых предприятиями машиностроения, авиационные газотурбинные двигатели практически не имеют себе равных по наукоемкости конструирования, сложности технологических процессов производства, требовательности к качеству в эксплуатации и обслуживании. Специфика их применения на летательных аппаратах диктует повышенные требования к надежности и экономичности конструкций.

Несмотря на многочисленные трудности экономического характера, Украина по-прежнему входит в число государств - мировых производителей авиационной техники (в том числе - и авиационных ГТД), что, в свою очередь, свидетельствует о мощном научно-техническом потенциале нашего государства.

Надежность силовых установок летательных аппаратов зависит, в первую очередь, от надежности отдельных деталей, узлов и агрегатов авиационного ГТД и его функциональных систем.

Данная работа посвящена изучению методики расчета наиболее нагруженных деталей ступеней роторов компрессора - лопаток и дисков рабочих колес. Компрессор - это лопаточная машина, предназначенная для сжатия рабочего тела (атмосферного воздуха) перед подачей его в камеру сгорания. Характеристики именно этого узла во многом определяют технические и эксплуатационные характеристики ГТД в целом.

Работа состоит из шести разделов. В первой части работы рассмотрен расчет на прочность пера лопатки рабочего колеса первой ступени компрессора высокого давления. По результатам расчетов построены графические зависимости, отражающие распределение суммарной нагрузки и прочностных запасов по сечениям пера лопатки. При этом нагрузка и запасы прочности оптимально распределены по сечениям в соответствии с методическими указаниями [1,2].

Второй раздел посвящен расчету на прочность диска рабочего колеса первой ступени КВД. По результатам расчетов построены графические зависимости, отражающие распределение окружной и радиальной нагрузки, а также прочностных запасов по сечениям исследуемого диска. При этом нагрузка и запасы прочности оптимально распределены по сечениям в соответствии с методическими указаниями [1,3].

В третьем разделе выполнен прочностной расчет лопаточного замка - замковой части лопатки и диска рабочего колеса. Рассчитаны основные напряжения, действующие на лопаточный замок в процессе работы ГТД, а затем полученные данные будут сопоставлены с допустимыми нагрузками для материалов, из которых изготовляются детали этого узла [4].

В четвертом разделе данной работы выполнен расчет динамики первой формы колебаний пера рабочей лопатки (наиболее опасной с точки зрения амплитуды), для которой ранее был выполнен прочностной расчет. По данным расчета с учетом влияния частот колебаний гармоник возбуждающих сил построена частотная диаграмма, по которой определены резонансные режимы работы данного узла ГТД [5].

Пятый раздел посвящен расчету прочности и устойчивости внутреннего и наружного корпусов камеры сгорания. Определены нагрузки, действующие на эти детали и запасы устойчивости конструкции [1].

В шестой части работы представлены основные сведения о двигателе-прототипе и краткое описание конструкции узла компрессора низкого давления проектируемого двигателя.

Заключение содержит наиболее важные выводы, полученные в ходе выполнения расчетов и проведенной работы.

 

 

1. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ДВИГАТЕЛЯ

 

Проектируемый двигатель является трехвальным, винтовентиляторным, состоит из двухрядного винтовентилятора, дозвукового входного устройства, двухкаскадного газогенератора (каскада низкого давления и каскада высокого давления), турбины винтовентилятора и выходного устройства.

Винтовентилятор двухрядный, соосный противоположного вращения. Передний винтовентилятор имеет 8 лопастей, поглощающих максимум мощности и создающих максимальную тягу. Задний винтовентилятор имеет 6 лопастей. Лопасти винтовентилятора выполнены из прогрессивных композиционных материалов, имеют малую относительную толщину профиля и резко выраженную саблевидную кривизну направляющей кромки, которая имеет электрическую противообледенительную полоску и неистираемое покрытие. Винтовентилятор обеспечивает высокий КПД на высокоскоростном крейсерском режиме, и улучшенные акустические характеристики.

Воздухозаборник кольцевой, его ось совпадает с осью двигателя и редуктора. Во входном устройстве находится 8 стоек через которые проходят приводы к агрегатам и трубопроводы различных систем двигателя. К лобовому картеру крепится редуктор, который утоплен в нем почти наполовину, а так же коробка приводов с некоторыми агрегатами.

Редуктор двигателя однорядный планетарный дифференциального типа, расположен в передней части двигателя. Редуктор уменьшает обороты ТВ в 8,394 раза и передает на передний ВВ 56% мощности, а на задний ВВ 44%. Основными узлами редуктора являются корпус сателлитов, сателлиты в количестве 5 штук, венец, ведущее колесо, валы ВВ, диафрагма, гидравлический измеритель тяги и корпус редуктора.

Компрессор двигателя - осецентробежный, двухкаскадный, восьмиступенчастый, состоит из околозвукового компрессора низкого давления (КНД) и дозвукового компрессора высокого давления (КВД).

КНД расположен в передней части двигателя и предназначен для сжатия воздуха, поступившего из входного устройства в двигатель.

Дальнейшее сжатие воздуха и подача его в камеру сгорания происходят в компрессоре высокого давления (КВД) который расположен за промежуточным корпусом.

Роторы КНД и КВД приводятся во вращение своими турбинами и связаны межд

Похожие работы

1 2 3 4 5 > >>