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航空发动机结构第四章压气机PPT课件

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发动机原理-压气机

发动机原理-压气机
2 确保燃烧的稳定性
压气机尽可能提供连续的、均匀的气流，以确保燃料的稳定燃烧，避免燃烧不完全和火 灾等问题。
3 降低燃油消耗
通过提高发动机的压缩比，压气机可以降低燃油消耗，使发动机更加节能环保。
压气机的工作原理
1
压缩
2
旋转的叶片将空气压缩，使其体积变小。
3
循环往复
4
空气经过多级压缩，不断循环往复，达 到更高的压缩比。
高效节能
未来的压气机将更加注重提高燃 烧效率，降低对环境的影响。
电动化
随着电动飞机的发展，压气机将 逐渐转向电动驱动。
创新设计
压气机的设计将不断创新，以提 高效率和性能。
结论和要点
1 压气机是发动机的核心组成部分，负责将空
气压缩并提供给燃烧室。
3 压气机的应用领域广泛，涵盖航空、动力工
程、汽车工业和军事装备等。
压气机的应用领域
航空领域
喷气式飞机和直升机等航空器的发动机都需要 压气机来提供压缩空气。
汽车工业
柴油发动机、涡轮增压器和气动制动系统等都 离不开压气机的应用。
动力工程
发电厂、船舶和工业设备等动力系统中的内燃 机也需要压气机。
军事装备
各类军用飞机、坦克、导弹系统等军事装备中 都需要压气机。
压气机的发展趋势
进气
压气机通过进气口吸入大量空气。
弹动能
离心力带动压缩的空气弹出，形成高速 气流。
压气机的种类
1 离心式压气机
2 轴流式压气机
利用离心力来压缩空气， 适用于低压缩比的发动机。
通过叶片的轴向流动来压 缩空气，适用于高压缩比 和高效率要求的发动机。
3 混流式压气机
结合了离心式和轴流式的 优点，兼具高压缩比和高 效率。

04第四讲 航空发动机核心机――压气机精品PPT课件

04第四讲 航空发动机核心机――压气机精品PPT课件

成都航空职业技术学院
8
航空发动机原理和结构
成都航空职业技术学院
9
航空发动机原理和结构
成都航空职业技术学院
10
航空发动机原理和结构
混合式
在中、小型发动机上，轴流式和离心 式组成混合压气机，发挥了离心压气机单 级增压比高的优点，避免了轴流式压气机 叶片高度很小时损失增大的特点。
成都航空职业技术学院
转子
静子
压气机
成都航空职业技术学院
19
航空发动机原理和结构
成都航空职业技术学院
20
航空发动机原理和结构
转子基本结构
主要特点：转速高 优点：压气机在尺寸小，重量轻的条件 下得到需要的性能
缺点：高负荷，易振动
成都航空职业技术学院
21
航空发动机原理和结构
压气机转子的基本类型
成都航空职业技术学院
22
航空发动机原理和结构
11
航空发动机原理和结构
成都航空职业技术学院
12
航空发动机原理和结构
单转子
成都航空职业技术学院
13
航空发动机原理和结构
双转子
成都航空职业技术学院
14
航空发动机原理和结构
三转子
成都航空职业技术学院
15
航空发动机原理和结构
基元级的加功扩压原理
亚声速基元级
动叶叶栅迫使气流拐弯减速， 实现加功扩压
47
航空发动机原理和结构
轴流式压 气机静子
压气机静子为压 气机中不旋转的 部件，由机匣和 静子叶片（整流 叶片）组成
成都航空职业技术学院
48
航空发动机原理和结构
成都航空职业技术学院
49

航空发动机压气机叶片的设计ppt课件

航空发动机压气机叶片的设计ppt课件
率（为什么？）
减少压气机 对级气数体加功量
切向小速，度级受数多 强度限制

7
个人对这个问题的理解
• 左下图为环壁附面层引起的轴向速度变形示意图，由于附面层逐
级变厚，和流动通道的逐渐减小，因此越往后，轴向速度分布变 形越大。
• 等内径通道，适用于小流量压气机，有利于增大后面级，压气机
叶片的高度。为什么呢？因为，同样体积的空气，如果在，平均 半径大的圆环柱体中，一定比平均半径小的圆环，半径差小（叶 片高度）（参考右图）
15
谢谢！
16
5
为什么压气机各级叶片要设计成长短不一的？
• 1.因为压气机的气流通道是按工况来设计的，气流流到每个地方的截面
积，均正好与气流流量相适应。
• 2.为了保证，流量连续，从前到后压气机的流动通道是收缩型的。 • 3.等外径设计、等内径设计与等中径设计
6
等内径设计
等外径设计
优优点点
缺点
缺点
充分提高叶 片提切高向末速级度叶片效
11
压气机轮盘结构
• 作用：固定叶片并使叶片对气体做功
盘轴做成一 盘与叶片做
体简化结构
成一体
整体叶盘
12
• 整体叶盘就是和普通盘相比就是没有盘与叶片相互连接的榫槽或销钉 • 整体叶盘结构：
• 1.减少榫头的漏气量提高效率 • 2.避免有榫头的磨蚀、裂纹及锁片的损坏带来的故障 • 3.要考虑叶片被外物打伤后的维修问题（如何解决？）
• 轴流式压气机动叶和静叶的作用：基元级工作轮叶栅的作用，
扩压、加功；基元级整流器叶栅的作用，扩压导向。
9
叶片与轮盘的选材
• 压气机工作时，转子与更高的，转速旋转，一般均在，10000转/分以上，

飞机压气机

飞机压气机
沿叶高不相等。
压气机转子沿叶高方向是扭转的
②工作叶轮后空气旋转流
பைடு நூலகம்
场中，必然产生径向压力差，
半径越大，静压越高，使气 体微团产生向心加速度。 基元级叶栅形状和气流流 入角沿叶高不同，因此轴流 压气机的工作轮叶片和导流 器叶片呈扭曲状。
3.3 轴流式压气机的喘振
压气机非稳定工况可以分为两大类。
结构
就是一个盘，盘上 有沿径向排布的叶片。
叶轮 结构
分为导风轮和叶轮，中小型压气机两者做成一体，
大型压气机则装配在一起（大多数分开，为什么？）。 导风轮：使轴向进来的气流能更容易流进叶轮，一 般在叶轮的中央加工有一朝旋转方向扭转的叶片
叶轮 分类
叶轮
分类
叶轮 分类
叶轮 分类
扩压器
叶片式扩压器
叶轮的出口环
腔内沿周向装有 许多叶片，这些 叶片排布时与叶 轮相切，并且相 邻两叶片之间形 成扩张通道。
扩压器
管式扩压器
按气流流线方
向弯曲的，截面 形状为扩张形的 若干根管子。 不但降速扩压， 同时还从径向转 变为轴向流动。
集气管 作用
进一步降低
气流速度，提高 压力，并把压缩 空气送入燃烧室。
变化的关系通常称为压气机的流量特性。用曲线表示这些
参数之间的关系称为特性曲线。
压气机特性实验
在一定的压力、温度下：
固定转速，改变容积流量,用流量测量管测取流量。
在不同转速下做这个实验，就可以得到每个转速下，空 气流量与增压比之间的关系
压气机的工作特性
在某一转速下流过压气机 的空气流量有最大值和最小 值。所有最小流量连接起来 为“不稳定边界”（旋转失 速和喘振）。 流量特性线最右端为流量 阻塞点（流量再无法增加）。 随着空气流量减少，增压比增加。但增加到一定程度，增 压比有所降低，最后到达喘振边界。 实际发动机中，在稳定状态下，需要确定压气机在每个转 速下的工作点，把每个转速下的工作点连在一起就是稳态工 作线。（当代，工作线很靠近喘振边界）

第5讲 压气机 ppt课件

第5讲 压气机 ppt课件
•在静子叶片中的增压原理：减速增压
•在转子叶片中的增压原理：加功气机压缩功
根据能量方程，在绝热的条件下，外界加入气体的 功等于气体静焓增量及动能增量之和：
气体静焓增加是由于相对运动速度减小以及在旋转 坐标系中气流所处半径变化所致
压气机基元级对空气所作的功
3.1 压气机 (1)离心式压气机
图为早期涡轮喷气发 动机上的一个双面进 气离心式压气机。它 由进气系统、叶轮、 扩压器和集气管等四 部分组成。压气机通 过中间轴与涡轮相连 接。为了增加进气量 ，采用双面进气的叶 轮，这对于平衡作用 在轴承上的轴向力也 有好处。
叶轮的进口部分，为迎合气流相对运动的速度方向，做成向旋转 方向前弯。工作轮叶片之间呈径向辐射状的通道，气流通过工作 轮增加速度和压力。
流动损失
③端面损失：在叶型通道内壁和外壁形成附面层而引 起的摩擦损失称为端面损失。
④二次流动损失：由于叶栅通道中叶型凹部的压力高 于叶背部的压力，使一部分气体通过外壁和内壁附面 层从叶凹部流向叶背部，这种在附面层内发生气体潜 流而引起的损失称为二次流动损失。
⑤径向间隙损失：由于工作轮叶片和外壁之间有径向 间隙，一小部分气体通过径向间隙泄漏，使压气机效 率降低。
③通过测量压气机轴的扭矩和转速来计算压气机功 ④测量压气机进、出口气流的总温，然后用下式计算
用此式计算，无论压气机效率高低，其结果 总是正确的
为了降低燃气轮机的耗油率，压气机的增压比需要不 断提高；为了减轻燃气轮机的重量，希望尽量减少压气机 的级数。于是提高压气机各级增压比就显得十分重要。
只有增加压气机基元级对单位质量气体所作的功，才 能提高压气机基元级的增压比。
•③采用双轴或三轴结构。将压气机分成二个或三个转子 ，分别由各自的涡轮来带动，于是一台高增压比的压气机 就成为二个或三个低增压比的压气机。

航空发动机压气机73页PPT

航空发动机压气机73页PPT
是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非

飞机发动机原理与结构—压气机

飞机发动机原理与结构—压气机
特点：鼓式转子结构简单，零件数目少，加工方便， 具有较高的抗弯刚性，但 是承受离心载荷能力差，只能在圆周速度较低的条件下使用。
举例：CFM56 发动机低压压气机的转子采用的就是鼓式转子。
一. 轴流式压气机的结构
（1）鼓式转子
CFM56低压压气机的转子
一. 轴流式压气机的结构
（2）盘式转子
结构形式：盘式转子由一根轴和若干个轮盘组成，用轴将各级轮盘联成一体。
2
转子叶片
3
压气机静子
4 轴流式压气机的工作原理
二.转子叶片 1. 叶片叶身特点
特点：数量多，尺寸形状复杂 组成：叶身 + 榫头
二.转子叶片 1. 叶片叶身特点
（1）叶身扭转：叶尖处叶型弯度小，安装角大，叶根处叶型弯度大，安装角小； （2）减振凸台：减振；减小空气流量,效率下降，离心力增加； （3）加强筋：减震的一种形式； （4）宽弦叶片：叶栅通道面积大，喘振裕度大，级效率高，减振效果好；
二. 转子叶片
2. 榫 头
周向燕尾形榫头
——简单，加工费用低，允许单独更换，所以一般用于压气机后几级 （叶片小，相应的离心负荷小）。
周燕尾型榫头叶片
周燕尾型榫槽
二. 转子叶片
3. 叶片的槽向固定
（a）榫头凸块和锁片固定
作用：防止叶片沿槽向
移动。
固定方法：
• 卡圈 • 锁片 • 挡销
（b）挡销和锁片固定 （c）（d）锁片固定 （e）弹簧卡圈固定 （f）锁丝固定
优点：
• 增加刚性，改变叶片的固有频率，降低叶片根部的弯 曲扭转应力。
• 减震凸台结合面上喷涂耐磨合金，当叶片发生振动时， 结合面互相摩擦，可起阻尼减振的作用。
缺点：
• 增加叶片的重量，使叶片的离心负荷加大； • 连接处局部加厚，使流道面积减少2%，减少发动机的

航空发动机结构-PPT课件

航空发动机结构-PPT课件
航空发动机结构
第二讲 几种典型的航空发动机
2.1几种典型的涡喷发动机
涡喷5发动机是典型的第一代涡轮喷气发动 机，主要结构特点是采用离心式压气机和分 管式燃烧室，是歼五，轰五型飞机的动力装 置。具体结构如下：

涡喷6发动机是歼六，强五飞机的动力装 置，涡喷六发动机是第二代涡轮喷气发动机。 主要结构特点是采用单转子轴流式压气机和 环管型燃烧室。

F119-PW-100 发动机
F119发动机支承方案简图
高压转子采用1-0-1支承方式，即转子的后 支点设在高压涡轮后，且采用了中介轴承， 即该轴承的外环固定在高压转子上，内环固 定在低压转子上。这种布局不仅减少一个承 力框架，而且高压涡轮轴轴径可做得很大， 增加了转子刚性。
三转子发动பைடு நூலகம்——RB199
由于高压与中压转子长度相对较短，因此 均采用2支点支承方案，其中高压转子最短， 故采用1-0-1支承方案；在中压转子中，为缩 短2支点间距离，将3号支点置于中压压气机 之后，形成0-1-1支承方案。
Su-27的心脏А Л －31Ф 发动机
А Л －31Ф ，是由俄罗斯的“留里卡－土 星”航空航天发动机制造公司在1985年研制 的第四代单元体设计、推重比为8的涡轮风扇 发动机。该发动机有很高的可靠性及技术维 护性能。А Л -31Ф 发动机即使在今天，也是 世界上最好的航空发动机之一 。
RB199发动机(装备狂风式战斗机)是军用 发动机中唯一采用三转子结构的发动机，由3 级风扇、3级中压压气机、6级高压压气机、 环形蒸发燃烧室、单级高、中压涡轮、2级低 压涡轮、加力燃烧室及可调收扩喷管等组成。 另外还装有反推力装置，以减小着陆时的滑 行距离。
RB199发动机结构图
RB199 三转子发动机支承方案简图

航空发动机结构-第四章_压气机

航空发动机结构-第四章_压气机
❖ 整体叶环
（Blade+Ring＝Bling）
3.压气机轮盘结构
❖ 整体叶盘结构 ❖ 减少榫头的漏气量提 高效率
❖ 避免由榫头的磨蚀、 裂纹及锁片的损坏带 来的故障
❖ 要考虑叶片被外物打 伤后的维修问题
❖ 设计中要保证前缘具 有较小振动应力和较 高的抗外物打伤能力
风扇盘结构
4.转子平衡
❖ 静不平衡量：单位：牛顿 * 米
❖ 叶身
叶型：
❖ 亚音、超音
叶尖切速：
❖ 决定叶片的加功量
宽弦：
❖ 提高抗外物打伤能力，减振
2.压气机工作叶片结构
端弯叶片
2.压气机工作叶片结构
❖带凸肩叶片
❖宽弦叶片
2.压气机工作叶片结构
2.压气机工作叶片结构
2.压气机工作叶片结构
❖ 带蜂窝结构
❖ 带波纹片结构
❖RR公司的空心叶片设计
2.压气机工作叶片结构
2.压气机工作叶片结构
❖ 根部 (榫头)
叶片和盘的连接部分并将叶片的离心力均匀加在 盘缘上。
轴向燕尾型--广泛采用于风扇、压气机中。 环形燕尾槽--用于高压后几级中。 榫树型榫头--在压气机中较少使用。
❖ 叶片在轮盘槽内的固定
卡圈、锁片、锁板、销钉
2.压气机工作叶片结构
❖ 根部 (榫头)
❖ 大涵道比风扇及涡轮轴发动机尤为重要
3.防外来物打伤（FOD）
❖ 防止外物打伤的措施：
叶片上加凸台，带冠； 小展弦比叶片 进气锥及增压级气路形状 中介机匣位置 防尘网 粒子分离器
3.防外来物打伤（FOD）
3.防外来物打伤（FOD）
RB211-535E4
GE90
3.防外来物打伤（FOD）

轴流式压气机特性课件PPT

轴流式压气机特性课件PPT

05:19:40
Pstj
4000 3000 2000 1000
0 -1000 -2000 -3000
4000-0.5 3000 2000 1000
0 -1000 -2000 -3000
-0.5
0.0 0.0
05-3-15 (Channel)
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
0.5
stall_poi75页
目前燃气轮机中采用的压气机，由于设 计工况下的压比较大，流向动叶片的气流相 对速度已经很大，增大空气流量（变工况） 时，在流道的喉部截面（最小截面）上速度 很快达到局部声速而“阻塞75页
四类非设计工况分析之二
12
第13页/共75页
3.四类非设计工况分析之一
cza c1a
1
z n
const
•（一），在设计转速，工作 点位于红点处。此时流量大于 设计值，压比小于设计压比。 第一级流量系数大于设计值， 由于各级压比小于设计值，导 致后面级流量系数加速放大， 并容易出现堵塞。这也是多级 压气机的特性线要更陡峭一些 的原因。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
288.16
（2）压气机折合转速： ncor1 n T0
（3）压气机增压比为：
* k1
（4）绝热效率计算如下：
P1*
P0*
1*
k 1
(
* k1
)
k
1
T1* T0*1牛牛文档分享第23页/共75页
T0* 288.16
22
以换算（折合）参数表示的轴流压气机的通用特性
n ncor T0 288.16
当流量减少时，动叶排中的某几个叶片可能率先出现分离，于是这些叶片前面出现了明显的气流阻塞现象，受阻滞的气流区使周围的

航空发动机工作原理(教学课件)

航空发动机工作原理(教学课件)
压气机通常由多级组成，每一级都有一组转子叶片和一组静子叶片。转子片负责 将空气吸入并加速，而静子叶片则负责将空气引导并压缩。
随着压气机转速的增加，吸入的空气被压缩，气压和温度也随之升高。这个高压高 温的空气随后被送入燃烧室。
燃烧室工作原理
燃烧室的主要功能是将燃油与压 缩空气混合并点燃，以产生高温
航空发动机的分类
01
02
03
活塞式发动机
利用汽缸内活塞的运动来 产生动力，适用于低速飞 机。
涡轮式发动机
利用高速旋转的涡轮来产 生动力，适用于高速飞机。
喷气式发动机
利用高速喷射气体来产生 动力，适用于超音速飞机。
02 航空发动机的工作原理
压气机工作原理
压气机是航空发动机的重要组成部分，其主要功能是通过高速旋转的叶片将空气吸 入并压缩，为燃烧室提供足够的空气。
定期检查
航空发动机的定期检查包 括外观检查、油液分析、 振动检测等，以确保发动 机正常运转。
更换磨损件
发动机运转过程中，某些 部件会逐渐磨损，如轴承、 密封圈等，需要定期更换。
清洗和润滑
定期清洗发动机内部，并 使用合适的润滑油，以减 少摩擦和磨损。
常见故障与排除
燃油系统故障
燃油系统故障可能导致发动机熄 火或功率下降，排查故障需检查
3
再生利用技术
采用废弃发动机部件的再生利用技术，降低生产 成本和资源消耗，同时减少对环境的负面影响。
新材料与新技术的应用
新材料应用
01
采用先进的复合材料、钛合金和高温合金等新材料，减轻发动
机重量，提高发动机性能和可靠性。
3D打印技术
02
利用3D打印技术制造发动机部件，降低生产成本和周期，提高

航空发动机压气机

航空发动机压气机
24
2.4 鼓盘式转子
25
2.4 鼓盘式转子
26
2.5 工作叶片
工作叶片是轴流式压气机重要零件之一，它直接影响压气机的气动 性能、工作可靠性、重量及成本等。由于它不仅受较高的离心负荷、气 动负荷、大气温差负荷及振动的交变负荷影响．同时还受到发动机进气 道外来物的冲击，受风沙、潮湿的侵蚀等、因而在使用中压气机工作叶 片比压气机的其他零部件故障要多得多。因此，无论在设计、制造，还 是使用维修中，在叶片方面耗费的劳动较多，成本也高。
21离心式压气机22轴流式压气机23轴流式压气机转子的基本结构24鼓盘式转子25工作叶片26榫头27轴流式压气机静子28压气机防喘系统29防冰系统210封气装置压气机是用来提高进入发动机内的空气压力供给发动机工作时所需要的压缩空气也可以为座舱增压涡轮散热和其他发动机的起动提供压缩空气
第二章 压气机
2.1 离心式压气机 2.2 轴流式压气机 2.3 轴流式压气机转子的基本结构 2.4 鼓盘式转子 2.5 工作叶片 2.6 榫头 2.7 轴流式压气机静子 2.8 压气机防喘系统 2.9 防冰系统 2.10 封气装置
空气在轴流式压气机中的流动方向大致平行于工作 轮轴．所以称为轴流式压气机：它的流动特点使其在结 构上容易组织多级压缩，以每一级都较低的增压压力比 获得较高的压气机总增压压力比。一般每级的增压压力 比在1．15～1．35之间，使得空气流经每级叶片通道时 无需急剧地改变方向，这样就减少了流动损失，因而压 气机效率高。特别是大流量时，轴流式压气机较离心式 压气机更容易获得较高的压气机效率，一般轴流式压气 机效率可达87％以上，而离心式压气机效率最高在84 ％—85％、与离心式压气机相比，多级轴流式压气机还 具有大流量，高效率、小迎风面积等优点．所以现代航 空用燃气涡轮发动机中多采用多级轴流式压气机。
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4.转子平衡
❖ 动不平衡：单位：牛顿 * 米*米
第三节 轴流压气机静子
❖1. 风扇机匣结构 ❖2. 压气机机匣结构 ❖3. 整流器
1.风扇静子机匣
❖ 1.承力机匣框架：
铸焊组合
❖ 2.出口导向叶片：
距离---噪音
❖ 3.包容环：
防止叶片飞出
❖ 4.吸音衬套：
声学衬套。
风扇机匣的包容性
2. 压气机机匣
❖ 鼓加强盘：
盘的变形大于鼓的变形。
混合式转子
1. 转子的基本结构
❖二、转子的连结形式：
短螺栓连接 焊接的盘鼓混合式转子 销钉连接转子 长螺栓连接转子
短螺栓连接转子
二、转子的连结形式
❖发动机转子应力分布
焊接的盘鼓混合式转子
销钉连接 转子
长螺栓连接转子
长螺栓连接转子
❖AL-31F
2.压气机工作叶片结构
❖ 叶身
叶型：
❖ 亚音、超音
叶尖切速：
❖ 决定叶片的加功量
宽弦：
❖ 提高抗外物打伤能力，减振
2.压气机工作叶片结构
端弯叶片
2.压气机工作叶片结构
❖带凸肩叶片
❖宽弦叶片
2.压气机工作叶片结构
2.压气机工作叶片结构
2.压气机工作叶片结构
❖ 带蜂窝结构
❖ 带波纹片结构
❖RR公司的空心叶片设计
伤
1.进口导向器叶片
❖ 组成：
内外环 进口导向器叶片
❖ 进口导流叶片
正预旋 反预旋
2.防冰系统
2.防冰系统
❖ 防冰条件：
水分和温度。
❖ 结冰后果：
进气流量降低 涡轮前温度提高 冰脱落打伤叶片
❖ 措施：
热空气； 热滑油； 防冰涂层； 进气锥形状
3.防外来物打伤（FOD）
❖销钉连接
2.压气机工作叶片结构
❖ 根部 (榫头) ❖锁片槽向固定
2.压气机工作叶片结构
❖ 根部 (榫头) ❖锁片、销钉槽向固定
2.压气机工作叶片结构
❖ 根部 (榫头) ❖凸台、钢丝槽向固定
2.压气机工作叶片结构
❖ 根部 (榫头) ❖卡环槽向固定
2.压气机工作叶片结构
❖ 环型燕尾榫头
加工简单 安装方便 承受负荷小 零件数目减少
2.压气机工作叶片结构
2.压气机工作叶片结构
❖ 根部 (榫头)
叶片和盘的连接部分并将叶片的离心力均匀加在 盘缘上。
轴向燕尾型--广泛采用于风扇、压气机中。 环形燕尾槽--用于高压后几级中。 榫树型榫头--在压气机中较少使用。
❖ 叶片在轮盘槽内的固定
卡圈、锁片、锁板、销钉
2.压气机工作叶片结构
❖ 根部 (榫头)
第一节 概 述
❖ 3.要求解决的问题
转子要有足够的刚性和强度；
❖基本原则是等强度，等刚度设计
抗外物打伤能力和包容能力强；
❖采用结构措施提高可靠性
防喘、减缓振动，避免共振； 效率提高、工作稳定可靠； 重量轻、寿命长、成本低。
转子在横向力作用下的变形
高压转子沿轴向弯曲刚性基本上为等刚度
第一节 概 述
❖ 4. 气流通道形式
等外径设计
❖能充分提高叶片切向速度，加大加工量。 ❖以减少压气机级数。 ❖切向速度受到强度的限制。 ❖多在压气机前面几级使用。
F404低压风扇
❖等外径气流通道设计
第一节 概 述
等内径设计
❖优点：提高末级叶片效率。 ❖缺点：对气体加功量小，级数多。
等中径设计
❖介于两者之间，一般均混合采用。
风扇叶片的槽向固定
❖CFM56-5B 风扇连接
3.压气机轮盘结构
❖ 作用
固定叶片并使叶片对 气体作功。
负荷很大是重要零件。
❖ 剖面形状
外缘：视叶片尺寸定 内部：由强度而定。 中心：开孔大加厚。
3.压气机轮盘结构
❖ 盘～轴作成一体简化结构
❖ 盘～叶片做成一体
（Blade+Disk＝Blisk）
❖大涵道比涡轮风扇发动机
第一节 概 述
❖小涵道比涡轮风扇发动机
第一节 概 述
❖涡轮螺桨发动机
第一节 概 述
❖涡轮轴发动机
第一节 概 述
❖ 2.特 点
进口处：
❖外物易打伤、结冰、腐蚀。
转速高：
❖叶片根部、轮盘承受负荷极大，平衡要求高。
对空气做功：
❖要求效率高、叶型设计。
叶片高而薄：
❖易振动、高频疲劳。
❖ 分类
使用材料:
❖镁合金、铝合金、钛合金、合金钢.
加工工艺:
❖ 铸造、锻造、板料焊接、轧等.
2. 压气机机匣
❖ 形状
分半机匣
❖简单易安装、刚性不均。
分段整环机匣
❖刚性好、不易安装。
双层机匣
❖机匣受力和保持气流通道机匣分开，可便于 间隙控制以提高压气机效率。
2. 压气机机匣
❖ 机匣间的连接
螺钉、螺栓 精密螺栓 自锁螺栓
❖ 整体叶环
（Blade+Ring＝Bling）
3.压气机轮盘结构
❖ 整体叶盘结构 ❖ 减少榫头的漏气量提 高效率
❖ 避免由榫头的磨蚀、 裂纹及锁片的损坏带 来的故障
❖ 要考虑叶片被外物打 伤后的维修问题
❖ 设计中要保证前缘具 有较小振动应力和较 高的抗外物打伤能力 风扇盘结构4.转子平衡
❖ 静不平衡量：单位：牛顿 * 米
CFM56-5C高压压气机
❖等内径气流通道设计
第二节 轴流压气机转子
❖1. 转子的基本结构 ❖2. 压气机工作叶片结构 ❖3. 压气机轮盘结构 ❖4. 转子平衡技术
1. 转子的基本结构
❖ 一、结构分类
鼓式转子
❖结构简单弯曲刚性好 ❖转速受到限制(低于200米/秒)。 ❖大流量比发动机增压级多采用。
航空发动机结构
第四章 风扇/压气机的结构
第四章 风扇/压气机结构
❖ 第一节 概 述 ❖ 第二节 转子系统 ❖ 第三节 静子系统 ❖ 第四节 辅助系统
防冰装置、防喘装置等
第一节 概 述
❖1. 组成及分类
组成;
❖进气道、静子、转子、防喘/防冰系统。
分类：
❖轴流、离心、混合压气机。
气动特征，结构特征
第一节 概 述
❖ 螺栓的选取
机匣刚度 机匣气封性
2. 压气机机匣
高压压气机机匣
3.整流器
❖ 1 叶片
叶型为亚音、有带冠、底座
❖ 2 外环、内环
加强叶片强度，提高自振频率； 内环有封严装置防止级间漏气；
❖可无内环
外环与机匣连接：
❖焊接、机匣内开槽、螺母连接；
第四节 防冰、防喘装置等
❖ 1.进气机匣 ❖ 2.防冰系统 ❖ 3.防外来物打
鼓式转子—斯贝MK-202
❖鼓式转子
鼓式转子—CFM56
1. 转子的基本结构
❖ 一、结构分类
盘式转子
❖盘的强度好 ❖弯曲刚性差 ❖盘易产生振动
盘式转子—PW4000
加强盘式转子
• SPEY 低压压气机转子
混合式转子
❖ 恰当半径：
盘的变形等于鼓的变形。
❖ 盘加强鼓：
盘的变形小于鼓的变形。