一、发动机部件所受作用力
1.2 力的传递
发动机内力
❖ 不传给飞机的力:气动力矩、部分轴向力 。
发动机外传力
❖ 推力,重量，机动飞行时的惯性力 力矩。
二、轴向力和发动机的推力
2.1各部件轴向力分布及推力的计算
推力等于所有部件轴向力之和
2.2转子轴向力及卸(减)荷措施
卸荷为什么不会影响推力
2.3涡轮与压气机轴向力不同
RB199
2.4 滚珠轴承位置
❖ 一般原则
1.尽可能不放在涡轮附近； 2.相对安装节轴向位移最小处； 3.在双支点中均放在压气机之前； 4.在三支点中大多数放在压气机之后。
2.4 滚珠轴承位置
❖ F404
2.4 滚珠轴承位置
❖ V2500
2.4 滚珠轴承位置
❖ RB199
作业
❖ 根据图册或补充讲义附图 ❖ 分析F404和V2500发动机转子支承方案形式
❖ 叶片，进气道，喷口，火燃筒。
一、发动机部件所受作用力
1.1 作用力的分类
2 惯性力、力矩
❖ 旋转或机动飞行时由于质量所产生的力 ❖ 叶片,盘等旋转件上的惯性力 ❖ 作用在转子上的惯性力矩或力偶
一、发动机部件所受作用力
1.1 作用力的分类
3 热应力
❖ 相邻的不同材料在相同温度下； ❖ 工作环境温度梯度不同时可产生；
机匣的安装边处 火燃筒 加力燃烧室
一、发动机部件所受作用力
风扇叶片
一、发动机部件所受作用力
高压压气机盘
一、发动机部件所受作用力
尾喷口
一、发动机部件所受作用力
燃烧室
一、发动机部件所受作用力
1.2 力的传递
零件内力
❖ 零件内部平衡不向外传。热应力、轮盘应力等。
零件外传力
❖ 机动飞行时的惯性力、惯性力矩、不平衡力 气动力 和重量。
2. 设计方法和结构特点
双排滚珠轴承并用:
❖可承受大的轴向负荷 ❖但应解决均载问题。
第四节 支承结构
2. 设计方法和结构特点
轴承在高温下工作:
❖隔热衬套 ❖环内开槽 ❖内环供油 ❖喷油冷缺。
第四节 支承结构
RB199
V2500低压 转子
3.1 刚性联轴器
2 精密螺栓联轴器
双圆柱面定心 螺栓传扭及轴向力
F404高压转子
3.1 刚性联轴器
F404高压转子
3.1 刚性联轴器
3 圆弧端齿联轴器
“圆弧”定心 端齿传扭 螺栓传递轴向力
3.2 柔性联轴器
❖ WP8 低压联轴器
3.2 柔性联轴器
3.2 柔性联轴器
第七章 发动机总体结构
第一节 受力分析 第二节 支承方案 第三节 联轴器 第四节 支承结构 第五节 承力系统
第一节 发动机的受力分析
❖发动机部件所受作用力 ❖轴向力和发动机的推力
一、发动机部件所受作用力
1.1 作用力的分类
1 气体力、力矩
❖ 在气流通道内,由于气流的速度，压力，方向变化对 作用零件产生的力。
及特点 ❖ 要求画出支承简图
第三节 联轴器
❖将涡轮轴与压气机轴联接起来的组件称为联 轴器。
作用:
❖ 传扭,传轴向力，传径向力--起支点作用。
形式：
❖ 刚性，柔性。
3.1 刚性联轴器
1 套齿式联轴器
双圆柱面定心 套齿传扭 大螺母承受轴向力
V2500低压 转子
3.1 刚性联轴器
❖ V2500低压联轴器
❖ （中国）
❖ 用于
歼六 强五
使用WP-6发动机的飞机
歼敌机FJ-6
强敌机A-5
2. 1 单转子的支承方案
❖ 三支点 （1-2-0） 涡喷-6 (WP-6)
РД-20发动机
❖ 苏联制造 ❖ 用于
雅克-15 米格-9
米格-9（前苏联）
2.1 单转子的支承方案
❖ 四支点（1-3-0）РД-20
❖采用柔性联轴器 ❖提高转子、支承的加工精度
波音747,767飞机的动力
2.2 双转子支承方案
❖ HP 1-1-0 LP 0-1-1
（1962年开始研制）
波音B-777大型双发客机动力
2.2 双转子支承方案
❖ HP 1-1-0 LP 0-2-1
（1982年12月8日 宣布研制）
2.2 双转子支承方案
第二节 转子支承方案
❖ 内容:
转子的结构形式 确定转子支承的位置 所使用轴承的类型和联轴器的选取
❖ 作用：
承受转子上各种负荷
❖气动力、重力、惯性力
外传,最后传到安装节。
2.1 单转子的支承方案
❖ 两支点（1-1-0）
威派尔 Viper (RR 公司)
涡喷六（WP-6）发动机
❖ 带有加力燃烧 室的单转子涡 喷发动机
为什么？？？
二、轴向力和发动机的推力
二、轴向力和发动机的推力
2.4 大涵道比风扇发动机
风扇向前轴向力小于涡轮向后轴向力 主轴承的周向力向后
二、轴向力和发动机的推力
2.5 作用在发动机上的力矩
气动力矩是不传给飞机的； 压气机,涡轮中相应的动叶和静叶上气动力矩相
等 各转子上力矩相等
二、轴向力和发动机的推力
2. 1 单转子的支承方案
❖ 浮动套齿联轴器
2. 1 单转子的支承方案
❖ 两支点方案特点
适用于刚性转子 一般情况下后支点位于涡轮前
❖缩短转子长度 ❖提高轴的刚度 ❖支点环境温度高
后支点位于涡轮后
❖转子支点间跨度加大
2.1 单转子的支承方案
❖ 三支点方案特点
适用于轴向尺寸大的转子 必须解决“三点共线”问题
❖ 普惠（PW）公司发动机支承方案特点
高压转子采用 1-1-0
❖转子短 ❖刚性好 ❖效率高
低压转子后支点放置涡轮后
❖转子跨度大 ❖动力特性差
V2500 （美,英，德，意，日1974年开始研制）
波音B-737中型双发客机
2.2 双转子支承方案
❖ HP 1-0-1 LP 0-2-1
F404
2.2 双转子支承方案
❖ 中介轴承的使用（GE公司）
中介轴承一般为滚棒轴承 。 减小转子长度。 节省一个承力框架,降低发动机重量。 轴承的供油、封严、安装困难。 转子间的动力影响较大。
2.2 双转子支承方案
❖ HP 0-2-0 LP 1-2-0
2.3 三转子支承方案
❖ HP 1-0-1 I P 1-2-1 LP 0-2-1
❖ WP6低压联轴器
3.2 柔性联轴器
❖ WP7球形接头套齿联轴器
第四节 支承结构
1. 轴承设计 常用滚棒轴承和滚珠轴承 径向尺寸大,轴向尺寸小，可以短期缺油，损耗小 工作温度可到300℃ 高速轴承即DN值很大>1,000,000 离心力和摩擦力大，要求润滑和冷却良好 滚棒为特轻，滚珠为轻
第四节 支承结构