航空发动机附件系统

航空发动机电气附件导通性测试系统设计目前民航喷气式发动机运用了大量的电气附件，主要包括供电单元，如整体驱动的主发电机、交流永磁发电机，还包括用电设备，如点火激励装置、火警探测器、活门作动部件、电磁阀，用于测量位移、流量、压力、温度、速度、油量等传感器。

普惠公司某型号发动机的电气附件分类如表1所示。

航空发动机的电气附件种类繁杂，并且电气线路的连接错综复杂。

电气附件安装的环境十分恶劣，既有高强度的振动、骤变的温度，还有燃油、滑油等的腐蚀，都可能引起电气附件可靠性的下降。

如果出现电气短路、线路老化、接触不良等故障，都会引起电气附件导通性的变化。

机载电气附件的性能将会影响航空发动机的运转和实时的状态监控，影响发动机的电源及气源的输送，因此，电气附件的性能对飞机的可靠性来说是至关重要的。

多数民航发动机的电气附件数量都在百个以上，每个电气附件的测试端不止一对，并且某些电气附件需要通过极性互换完成导通测试。

人工测试耗时长，需要测试人员完全值守，实现所有测试线路进行的100%测试。

如此一来，无论对于勤务要求还是电气化日趋强大的发动机，人工测试已经完全不能满足要求。

因此，民航发动机电气附件导通测试的自动测试设备的研制具有良好的市场和经济价值。

虽然国内外已经有很多相关的自动测试系统，国外的产品成熟性能可靠，但售价很高[3⁃4];国内的一些设计受架构制约，偏向于特定任务的专用设备，不太适合民航多机型扩展的要求[5⁃7]。

本文设计一套基于目前较先进的主流测控技术标准的测试设备，方便功能扩展及后续升级，延长设备的使用寿命。

表1 某型民航发动机电气附件的分类统计表<figure class="image"> <figcaption></figcaption> </figure>1 硬件系统设计根据自动测试系统需求，硬件系统设计采用LabVIEW、以太网、LXI、PXI等总线技术。

航空发动机附件机匣结构设计及齿轮强度分析郭梅;邢彬;史妍妍【摘要】以适应某型航空发动机功能要求设计的附件机匣为研究对象，将国内外先进设计理念融入结构设计和强度分析中。

采用高可靠性结构设计方法进行齿轮、轴承等重要传动部件设计；分析了齿轮疲劳强度，考虑了壳体、轴的实际刚度对齿轮疲劳强度的影响，使分析结果更接近真实情况。

该附件机匣随发动机累计试车超过300h仍工作状态良好，表明其结构设计合理，能够满足发动机附件传动功能要求。

%To meet the function requirement for an aeroengine, the structural design and strength analysis of accessory gearbox system were carried through the domestic and international advanced design theory. The important transmission parts including the gear and bearing were designed by the high reliability structure design method. The gear tooth fatigue strength was analyzed detailedly and the effect of the real stiffness of case and shaft on the gear fatigue strength was considered, and the result was close to the reality, The system work well after more than 300 hours engine test. The results indicate that the accessory gearbox has reasonable structure design and meet the transmission functions.【期刊名称】《航空发动机》【年(卷),期】2012(038)003【总页数】3页(P9-11)【关键词】附件机匣;齿轮;轴承;疲劳强度;航空发动机【作者】郭梅;邢彬;史妍妍【作者单位】中航工业沈阳发动机设计研究所,沈阳110015;中航工业沈阳发动机设计研究所,沈阳110015;中航工业沈阳发动机设计研究所,沈阳110015【正文语种】中文【中图分类】V230 引言附件机匣作为航空发动机的重要部件之一，在发动机起动时为其提供扭矩，在发动机工作时，从发动机提取功率用于驱动飞机和发动机附件，保证飞机电子设备等部件正常工作，其重要性已超越传统的“附件”意义，成为发动机技术发展的六大部分之一[1]。

航空发动机附件的设计与制造随着航空业的快速发展，航空运输越来越受到人们的青睐，而在整个航空运输中，航空发动机的性能显得至关重要。

发动机中附件的设计与制造也是影响发动机性能的重要因素之一。

本文将探讨航空发动机附件的设计与制造。

一、背景介绍航空发动机的附件是发动机中的重要部件，它们在发动机的正常运行中起到重要的辅助作用。

附件的种类繁多，其中包括油泵、涡轮增压器、燃油喷射器、点火器、空气滤清器等等。

附件的设计制造直接关系到发动机的性能，因此对于设计师和制造商来说，注重附件的设计制造具有重要的意义。

二、附件的设计发动机附件的设计在整个航空发动机设计中占有重要的地位。

附件的设计要求充分考虑到各种条件，比如发动机的工作环境、使用寿命、容错和可维护性等等。

同时，设计师还应该在设计的过程中考虑到材料的选择、加工工艺的确定等因素，这样才能确保附件在使用过程中的安全可靠性。

设计附件时需要考虑到以下几个方面：1. 内部流体的优化设计附件中的液体或气体流体是影响附件性能的重要因素之一。

因此，在设计附件时，需要优化流体的流动，减小液体或气体的阻力，从而提高其效率。

优化设计涉及到流体的物理特性的研究、流速和压力分布的确定等问题，这些都需要高水平的技术人员的支持。

2. 材料的选择航空发动机附件的性能要求高，因此在设计附件时，需要选择具有高强度、高温稳定性、抗腐蚀性好的材料。

同时，对于一些需要高耐磨性的部件，也需要选择相应的材料进行制造。

3. 安全和可维护性的考虑在附件的设计过程中，需要考虑到其在使用过程中的安全和维护性。

部件的结构设计要具有可维护的性能，这样才能方便维修，同时，在设计时也需要考虑到部件在高温和高压下的安全性问题，从而确保安全可靠。

三、附件的制造航空发动机附件的制造需要用到先进的制造技术和设备。

附件制造的程序包括设计、材料选择、加工、装配和测试等环节。

在制造附件时，需要注意以下几个方面：1. 材料的选择附件的材料需要具备高强度、高温稳定性、抗腐蚀性好、耐磨性高的特性。

南京航空航天大学硕士学位论文航空发动机高速附件传动系统研究和设计姓名：***申请学位级别：硕士专业：机械设计及理论指导教师：***20070301南京航空航天大学硕士学位论文摘要现代航空发动机功率和附件转速日益提高，需要高转速的附件传动系统与之匹配。

高转速的附件传动系统，不仅能够传递更大的功率，而且减轻发动机的重量，提高推重比。

首先，论文阐述了附件传动设计的基本方法，对航空附件传动系统的特点进行分析；结合本人多年从事附件传动系统设计的工作经验，研究了将起动传动系统与高转速附件传动系统联结成一个传动系统的结构设计方法，并阐明了实现这种设计的关键是高速斜撑超越离合器。

随后，论文分析了将起动传动系统与附件传动系统联结成一个传动系统的关键件——超越离合器的工作原理；在总结国内研制经验的基础上，结合国外的新进展，对高速斜撑超越离合器的结构设计、受力计算等关键技术进行了深入的研究,并对通常用于减速器的斜撑超越离合器结构进行改进设计，以满足高速航空附件传动系统的使用要求。

最后，论文简要分析附件传动箱体结构，介绍现代CAE设计方法并选择MSC.Patran 平台，在MSC.Patran环境中建立有限元模型；通过MSC.Nastran静态分析给出了飞机俯冲爬升状态下的附件传动箱体应力分布情况，确保为发动机附件提供稳固的支撑平台。

论文在本人多年从事附件传动实践工作的基础上，运用计算机辅助设计技术，从理论上对航空发动机高速附件传动系统进行了研究，为航空高速附件传动系统的设计提供了新思路。

关键词:航空发动机, 高速附件传动，斜撑超越离合器，CAE，MSC.PatranABSTRACTWith development of higher aero-engine’s power and accessory’s rotate speed, high-speed accessory transmission system should be developed to match the improvement, which can transfer higher power, lighten the aero-engine’s weight and heighten thrust-weight ratio.Firstly, accessory gear’s traditional design methods are set forth here, as well as the characteristic of accessory transmission system. Then with many years of my work experience in this field, a method of structure design is studied, in which high-speed accessory transmission system is designed as the combination of start drive system and high speed accessories drive system, the key to realize this design is high-speed sprag overrunning clutch.Subsequently, the paper accounts the operating principle of sprag overrunning clutch which is the key part combining start drive system with high speed accessories drive system. On the basis of summary of domestic research experience and new progress aboard, key technologies such as structure design and strength analysis are thoroughly studied in this thesis. Further, structure of sprag overrunning clutch has been ameliorated to meet the demands of high speed accessory transmission system.Finally, body structure of high speed accessory gearbox is briefly analyzed in this paper. Modern CAE design methods are introduced. MSC.Patran platform is chosen and finite element models are established in this environment. The strain distributing condition of gearbox’s body is proposed according to the MSC.Nastran static analysis, which provides firm propping platform for accessories of engine.With many years of my work experience, application of CAD technology and the research of the aero-engine's high-speed transmission system, this paper supplies a new thoughtway in the field。