航空发动机附件传动系统研究

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航空发动机附件及厘传动齿轮失效分析研究

航空发动机附件及厘传动齿轮失效分析研究

航空发动机附件及厘传动齿轮失效分析研究摘要:航空发动机经常工作在高温、高速、高负荷、强振动的恶劣环境下,其内部的电气附件线路在这些恶劣环境中容易发生故障。

电气线路的绝缘性故障是一种常见的故障,分析电气附件线路中可能出现的绝缘性故障种类,并针对每种故障画出等效电路,然后进行仿真,从而得出结论。

总结并分析常见的绝缘性故障种类,可以提高发动机的维修效率,并保证飞机的飞行安全。

关键词:航空发动机;失效分析1 航空发动机附件及厘传动齿轮的故障原因分析航空发动机工作环境恶劣,系统之间互相影响,高温、高速、高负荷、强振动等因素都有可能引起电气附件线路产生故障,线路的绝缘层损坏是多种因素共同作用的结果。

电气线路的绝缘故障有以下两种特点:(1)线路集中,线路间挤压、摩擦等造成线路绝缘层损坏;(2)大面积的化学腐蚀、高温、高压等条件下引起线路老化,提前对线路进行测量可有效减少该类故障所引起的事故。

造成电气附件线路绝缘层腐蚀老化的原因主要有以下四种:(1)机械老化;(2)化学腐蚀;(3)热老化;(4)电老化。

2 航空发动机附件及厘传动齿轮故障种类波音公司的标准线路施工手册和空客公司的电器标准线路施工手册都对所有相关的电气附件的绝缘电阻最小值和电压值做了相应的数值要求。

通过查询PW4000系列某一型号航空发动机相应的标准线路施工手册,30多种电气附件涉及127处测量点,统计了这些绝缘测量点的测量方式。

通过分析该表,得到了两种发动机电气附件绝缘测量点的测量方式:第一种是同一个电气附件的不同测量点之间的测量方式,即Pin/Pin方式;第二种是同一个电气附件的测量点与地面之间的测量方式,即Pin/Gnd方式。

(1)Pin/Pin(层间)绝缘故障。

航空发动机电气附件数量极多,电气附件线路分布紧密,两束距离很近的导线如果出现线路绝缘层老化,并且没有及时发现并排除故障,则线路之间容易产生电弧,容易引发火灾,若该线路出现在油箱附近,则会引起爆炸事故,危害极大。

飞机发动机维护—附件传动

飞机发动机维护—附件传动
P

A
附件传动装置 R
T
一、附件传动装置的组成与工作
将发动机转子的功率、转速传输到附件并驱动附件以一定的转速和转向 工作的齿轮轮系 及传动轴的组合体,称为附件传动装置。
附件传动装置由内部传动装置和外部传动装置(附件齿轮箱和转换齿轮 箱)组成。需要发动机带转的附件都安装在附件齿轮箱上,齿轮箱内有 一 系列相互啮合的齿轮,发动机驱动齿轮箱,这些齿轮再传动装在其上的所 有附件。
附件安装在附件齿轮箱上有 三种方式:
用螺栓连接
通过 V 型夹连接
快Байду номын сангаас环(QAD)
传动关系与安装
内部传动装置 外部传动装置: ✓转换齿 轮箱 ✓附件齿轮箱
8.2 附件传动装置
RB211-535E4 发动机附件传动装置布局
二、齿轮箱结构
1. 内部齿轮箱 在布局内部齿轮箱的两个伞齿轮时,主要采用短轴传动和直接传动两种。
2. 外部齿轮箱
8.2.2 齿轮箱结构
外部齿轮箱包括转换齿轮箱 和附件齿轮箱

航空发动机传动系统的强度分析与优化

航空发动机传动系统的强度分析与优化

航空发动机传动系统的强度分析与优化航空发动机作为现代飞行器的核心动力装置,其传动系统对于保障发动机正常运转和提升整体性能至关重要。

本文将就航空发动机传动系统的强度分析与优化展开讨论,探索如何提升传动系统的强度和可靠性。

一、航空发动机传动系统的基本构成与工作原理航空发动机传动系统由多个部分组成,包括主要的齿轮、轴、轴承等。

这些部件通过精密的设计和安装相互协作,将发动机产生的高速转动力矩传递给飞机的动力装置。

在发动机工作过程中,传动系统需要承受巨大的力矩和振动,因此传动系统的强度和可靠性对于飞机的正常运行至关重要。

二、传动系统强度分析的重要性传动系统的强度会受到多种因素的影响,包括材料的力学性能、运动配合精度、工作温度等。

因此,对传动系统的强度进行分析,能够确定传动部件的疲劳寿命和承载能力,为发动机的可靠性设计提供依据。

同时,通过强度分析还可以减轻传动系统的重量,提高整体效率,降低燃油消耗和对环境的影响。

三、传动系统强度分析的方法在进行强度分析时,可以借助计算机辅助工程(CAE)的方法,通过建立模型和数值模拟来预测传动部件的强度。

其中,有限元分析是一种常用的手段。

通过将传动部件分割成有限数量的小元素,在计算机上进行数值计算,可以得到各个元素上的应力和变形情况。

根据这些数据,可以判断传动部件在不同工况下的强度和可靠性,从而进行优化设计。

四、传动系统强度优化的方法在进行传动系统的强度优化时,有几个关键的方面需要考虑。

首先,选择适当的材料和工艺,确保传动部件的强度和刚度满足要求。

其次,通过合理的结构设计来减少应力集中和疲劳破坏的可能性。

可以采用中空轴设计、增加支撑结构和缓冲装置等方式来减小应力和振动。

此外,还可以利用优化算法进行参数优化,找到最佳的设计方案,以提高传动系统的强度和性能。

五、案例分析:航空发动机传动系统的强度优化以某型号航空发动机的传动系统为例,经过强度分析发现,在高负载工况下,传动轴存在应力集中的问题,可能导致断裂失效。

某航空发动机附件传动系统的共振特性研究

某航空发动机附件传动系统的共振特性研究

某航空发动机附件传动系统的共振特性研究作者:易鑫鹏来源:《科学与信息化》2020年第20期摘要附件传动系统是航空发动机中的一项重要构成部分,其性能会对航空发动机的正常运行造成直接影响,从以往的经验来看,附件传动系统在应用期间的振动会对发动机在运行中的可靠性和稳定性造成直接影响。

因此,在我国航空行业飞速发展的今天,要加强对航空发动机附件传动系统共振特性的研究,从而为飞机的稳定飞行提供保障,促进行业发展。

关键词飞机;传动系统;共振特性;关键部件传动系统设计是一项复杂工作,在对其进行设计时,要全面掌握结构参数对系统固有振动特性的影响规律,进而对各项参数内容进行调整,进而避免传统系统在运行期间发生共振现象,以免飞机在飞行期间发生事故,造成人员伤亡。

某航空发动机附件传动系统中动力,通过气压转子将动力引出,利用花键传递给动力系统中的主动锥齿轮,再利用两级锥齿轮和一级圆柱齿轮将力传递到发动机上。

1 分析单根转子固有特性通过对某航空发动机附件传动系统进行分析,传统系统在运行期间,主要对系统中的四个轴的旋转速度进行分析,转轴的速度分别为12800r/min、8242r/min、110958r/min、8989r/min。

通过分析可以发现,可以在没有考虑系统耦合的基础上,每个单根转子在运行期间的前12阶模态的对数衰减率,以及相应的固有频率(对前3阶情况进行了记录,具体内容如表1所示),通过分析可以得到下列结论:系统中单根转子在具体运行期间的固有频率都主要集中在高频区,其在实际运行期间,其转速超过量得系统在运行过程中的具体速度,但是,从整体情况来看,存在模态不稳定现象,这会对系统的运行造成不良影响[1]。

从传动系统中的转轴1到转轴4,在同一阶态中,每个转轴的固有频率都能可以逐渐增大。

传动系统中的每个转子的第一阶模态都为扭转振动模态,而从具体情况来看,各个模态之间都未发生耦合现象,在具体振型上,将某一各方向上的扭转或弯曲为主[2]。

航空发动机机械系统技术分析

航空发动机机械系统技术分析

航空发动机机械系统技术分析摘要:国内外出现的机械系统问题主要是设计、制造、装配、使用和实验方面。

国内机械系统问题的主要原因是接触后磨损易发、零部件数量多结构复杂;制造和设计水平低、进行试验的方法落后等;国内的技术环境给予的重视程度和投资力度都不高等因素的共同影响。

所以要机械系统运行顺畅,必须对管理、加工、试验等相关工作人员进行专业能力的培养。

关键词:航空发动机;机械系统;分析引言航空发动机机械系统技术专业性强,而且具有较强的复杂性,在运行过程中容易出现多种故障,因此需要对其进行专业性分析和探究。

本文主要介绍了航空发动机机械系统技术主要的四个部分,分别是传动技术、润滑技术、密封技术和主轴轴承技术,分析了以上四个部分技术的发展现状及其未来发展趋势。

1机械传动系统技术分析传动系统是航空发动机机械系统技术的一个关键组成部分,也是一个研究重点。

当前航空发动机机械系统技术的一个发展趋势就是要确保传动系统满足高速和重载工作条件,不仅如此,还需要能够实现减少传动系统整体体积和质量的效果,这种设计有助于提高航空发动机整体使用寿命和稳定性,还可以降低成本,提高经济效益。

国外专家对航空发动机传动系统的研究比较深入,已经建立了比较完整的计算分析系统,还可以对相关设备的强度和性能进行检测,并将具体部件的受力变形情况纳入整体考虑范围,还可以实现对传统系统动态和静态运行的有效分析,从而准确模拟机械系统的工作情况。

近年来,随着齿轮动态技术的进一步发展,带动了传动系统相应技术的研究,具体包括其噪音、振动以及声震粗糙度等,能够准确评估分析齿轮因为形态误差导致的噪音等问题;还可以针对齿轮构件的使用特点进行分析,在此基础上得出齿轮的S-N曲线,准确预测具体齿轮的寿命,这有助于提高齿轮的整体应用效果。

针对喷油润滑,相关研究人员通过进行磨损实验,分析不同喷油状态下齿轮在运行过程中温度变化情况以及磨损情况,并得到最佳的喷油方案,提高齿轮使用寿命。

某型航空发动机附件传动系统动力学仿真分析

某型航空发动机附件传动系统动力学仿真分析

摘 要:通过 MASTA 软件构建某型航空发动机附件传动系统分析模型ꎬ计算其系统动力学响应ꎬ并将计算得到的振
动响应与试验所测振动响应对比ꎬ相对误差值最大为 8.3%ꎬ验证了 MASTA 软件对航空发动机附件传动系统进行仿真
分析的可行性与准确性ꎬ可以为航空发动机附件传动设计提供新方法ꎮ
关键词:航空发动机ꎻ附件传动系统ꎻ动力学仿真分析ꎻMASTA
油停车ꎮ
该发动机的整个附件传动链如图 2 所示 [2] ꎬ故
析模型ꎬ计算 Z8 齿轮处系统振动响应ꎬ与试验结果相
障齿轮为图中 Z8 齿轮ꎬ经附件 传 动 系 统 部 件 试 验
1 MASTA 简介
过大( 试验测得慢车转速附件 Z8 齿轮处振动加速
互验证ꎮ
MASTA 软件是一款集成的 CAE 软件包ꎬ它具有
计算时也在同样的位置添加振动加速度响应输出点ꎬ
仿真计算时与振动试验时各附件的提取功率相同ꎮ
图 1 故障齿轮图
图 5 试验时测振点安排
2.4 仿真计算
在附件机匣安装边上添加符合实际工况的约束ꎬ
在功率输出位置添加相应的载荷ꎬ然后运行 MASTA
图 2 附件传动链简图
2.2 系统建模
此研究的某航空发动机附件传动系统主要包括
∗ 收稿日期:2020-03-06
作者简介:吕 胜(1987-) ꎬ女ꎬ湖南衡阳人ꎬ工程师ꎬ硕士研究生ꎬ主要从事航空发动机附件传动系统方面的科研工作ꎮ

研究与试验
2020 年第 2 期 ( 第 33 卷ꎬ总第 166 期) 机械研究与应用
常工作
[1]
ꎬ在发动机研制过程中会进行各种整机试
匣、齿轮、轴、轴承等附件传动系统零部件进行强度、振
验以及部件试验来考核附件传动系统的强度及振动

发动机前端附件带传动系统动态特性研究

发动机前端附件带传动系统动态特性研究

2024年第48卷第3期Journal of Mechanical Transmission发动机前端附件带传动系统动态特性研究郑光泽1晏蓬渊1吴玉2李晓峰3(1 重庆理工大学车辆工程学院,重庆400054)(2 重庆铁马变速箱有限公司,重庆400050)(3 重庆德音科技有限公司,重庆400050)摘要考虑各附件轮时变负载、时变激励、多楔带纵向刚度、径向刚度和弯曲刚度的作用,利用Simdrive软件建立了内层和外层发动机前端附件带传动系统动力学分析模型;对系统的静态特性进行评估,采用Galerkin法进行系统空间离散,利用隐式多步法求解加速工况下系统的动态特性,得出附件轮转速波动、张力波动、带-轮间滑移特性的影响因素;根据分析结果,提出了适当增加初始张力、曲轴轮包角和惰轮2处添加自动张紧器的改进方案。

对比分析得知,添加自动张紧器时,发动机前端附件带传动系统的动态特性得到了有效改善。

关键词多楔带带传动系统Galerkin法隐示多步法动态特性Research on Dynamic Characteristics of the Engine Front-end Accessory Drive SystemZheng Guangze1Yan Pengyuan1Wu Yu2Li Xiaofeng3(1 School of Vehicle Engineering, Chongqing University of Technology, Chongqing 400054, China)(2 Chongqing Tiema Transmission Co., Ltd., Chongqing 400050, China)(3 Chongqing Deyin Technology Co., Ltd., Chongqing 400050, China)Abstract Considering the effects of time-varying load, time-varying excitation, longitudinal stiffness, radial stiffness and bending stiffness of each pulley, the dynamic analysis model of the inner and outer engine front-end accessory drive system is established by Simdrive software. The static characteristics of the system are evaluated. Galerkin method is used to discretize the system space, the implicit multi-step method is used to solve the dynamic characteristics of the system under acceleration conditions, and the influencing factors of the accessory pulley speed fluctuation, tension fluctuation and belt-pulley slip characteristics are obtained. Based on the analysis results, an improvement plan is proposed to appropriately increase the initial tension and the crankshaft wheel wrap angle, and add an automatic tensioner at the No.2 idler gear. The comparison analysis shows that the dynamic characteristics of the engine front-end accessory drive system are improved effectively when adding automatic tensioner.Key words Multi-wedge belt Belt drive system Galerkin method Implicit multi-step method Dy‑namic characteristics0 引言多楔带传动具有振动噪声小、结构紧凑、寿命长等优点,被广泛应用于发动机前端附件带传动(Front End Accessory Drive,FEAD)系统。

航空发动机传动系统设计与优化

航空发动机传动系统设计与优化

航空发动机传动系统设计与优化航空发动机传动系统是航空发动机中至关重要的组成部分,其设计和优化对飞机的性能和可靠性有着重要的影响。

本文将探讨航空发动机传动系统设计的关键要素,并介绍传动系统的优化方法,以提高飞机的效率和可靠性。

航空发动机传动系统设计的关键要素包括传动比、转速、传动装置类型以及材料选择等。

传动比是指发动机输出轴和飞机动力装置之间的转速比,它的选择要根据飞机的性能要求和发动机特性进行权衡。

较高的传动比可以提高飞机的速度和爬升性能,但也会增加重量和复杂度,同时对传动系统的可靠性和维修性提出更高的要求。

因此,在设计航空发动机传动系统时,需要综合考虑飞机的性能、可靠性和维修性等多个因素。

转速是航空发动机传动系统设计中另一个重要的要素。

发动机的转速范围决定了传动系统的设计和选用的传动装置类型。

通常情况下,航空发动机的转速范围较大,因此需要选用可以适应大范围转速变化的传动装置,如齿轮传动或液力传动。

齿轮传动具有较高的传动效率和可靠性,但噪音和振动较大,同时需要进行定期的润滑和维护。

液力传动则具有较好的减振效果和传动效率,但较大的体积和质量限制了其应用范围。

因此,在选择传动装置类型时,需根据转速要求、空间限制和性能要求等因素进行综合考虑。

航空发动机传动系统的材料选择也是设计的重要考虑因素之一。

由于航空发动机传动系统工作环境恶劣,要求具有较高的耐热、耐磨损和耐腐蚀性能。

常用的传动系统材料有高强度钢、耐热铝合金和镍基合金等。

这些材料具有较高的强度和耐热性能,在高温和高载荷下能够保持良好的工作性能。

此外,使用先进的表面处理技术,如硬质涂层和表面改性技术,可以进一步提高传动部件的耐磨损和耐腐蚀性能。

除了传动系统的设计,优化航空发动机传动系统也是提高飞机性能和可靠性的关键。

传动系统的优化包括轻量化设计、降低传动损失和提高传动效率等方面。

轻量化设计可以减少传动系统的重量,提高飞机的有效载荷和燃油效率。

常用的轻量化方法包括材料优化和结构设计优化等。

航空发动机传动系统设计优化

航空发动机传动系统设计优化

航空发动机传动系统设计优化随着航空业的快速发展,航空发动机传动系统的设计优化也变得越发重要。

传动系统是指将航空发动机所产生的能量传递到飞机的推进器上,从而实现飞机飞行的过程。

在传动系统设计优化过程中,需要考虑多方面的因素,包括可靠性、效率、重量、成本等。

接下来,本文将详细介绍航空发动机传动系统设计优化的相关内容。

一、传动系统的组成在介绍传动系统的设计优化之前,我们需要了解传动系统的基本组成。

传动系统通常由以下几部分组成:1. 发动机轴:用于连接发动机和传动系统,将能量传递至传动系统。

2. 聚合器:用于将来自多个推进器的能量合并,传递至传动系统中的转子。

3. 转子:传动系统的关键组件,将能量转换为机械功,并将其传输至推进器。

4. 推进器:用于将推进力传递至飞机。

二、优化传动系统设计的目标在优化传动系统的设计时,需要考虑以下几个方面的因素:1. 可靠性。

传动系统的可靠性是至关重要的,一旦发生失效或损坏,可能会导致灾难性后果。

2. 效率。

传动系统的效率越高,能量损失就越小,这也能够提高飞机的飞行性能。

3. 重量。

传动系统的重量越轻,飞机的负载就越小,从而提高了整体的飞行效率。

4. 成本。

传动系统的制造和维护成本越低,对于提高航空公司的经济效益也更有帮助。

三、优化传动系统设计的方法1. 材料优化。

传动系统各个组件所选择的材料也会影响其可靠性、效率、重量和成本等方面的表现。

根据材料的特性和应用范围,选择适合的材料对于传动系统的设计具有重要意义。

2. 结构优化。

采用卓越的结构设计,可以更好地实现传动系统的功能。

例如,对于传动系统中的轴和轮毂等组件可以采用轻量化结构,并采用坚固的连接方式,从而减轻整机重量并提高传动系统的可靠性。

3. 技术优化。

技术的发展也为传动系统的设计和制造提供了更多的选择和可能性。

例如,采用智能化的传动系统控制模块,可以最大限度地提高传动系统的效率和可靠性。

四、应用案例目前,航空公司和航空发动机制造商已经启动了一系列关于传动系统设计优化的项目。

机械设计及理论航空发动机高速附件传动系统研究和设计

机械设计及理论航空发动机高速附件传动系统研究和设计

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。

航空发动机附件传动系统研究

航空发动机附件传动系统研究
在当前流行的CAD/CAM软件中,Unigraphics、Pro/Engineer、CATIA是比较流行的软件。虽然Pro/Engineer在模具设计方面强于其它软件,但在航空领域的复杂模型中,显得力不从心。航空领域应用最广的CAD/CAM软件,当属Unigraphics和CATIA。与CATIA相比较,Unigraphics在曲面造型,以及数控加工方面具有独特的优势。在Unigraphics中,先进的参数化和变量化技术与传统的实体、线框和曲面功能结合在一起,这一结合被实践证明是强有力的。用Unigraphics复合建模模块建立的模型完全与构造的几何体相关,能够有效地使用保存的产品模型数据。而且,Unigraphics是比较有代表性的数控软件。Unigraphics/CAM提供了一整套从钻孔、线切割到5轴铣削的单一加工解决方案。在加工过程中的模型、加工工艺、优化和刀具管理上,都可以与主模型设计相联接,始终保持最高的生产效率。论文选用Unigraphics软件,抛弃传统的图板作图方式,通过对数字模型的干涉检查,及时发现问题,缩短了设计周期,并且为后面的CAE分析提供数据。
4.行超高温润滑油及其在发动机的应用研究,以适应更高推重比发动机对滑油系统的要求,发展更加精确的滑油系统热计算技术,为高推重比发动机及部件的精确设计提供支持。
2 总体方案介绍
发动机是飞机的心脏,依靠起动机起动。起动机的动力来源于起动电机,需要通过附件传动系统来传输。起动机起动后,通过附件传动系统为附件提供动力。起动机、发动机附件、超越离合器均与附件传动系统的工作状况密切相关,决定了附件传动系统的设计方案。本章在阐述起动机、发动机附件、润滑油系统工作原理的基础上,提出了总体设计方案。
aeroenginehighspeedthehighspeedtransmissionattachmentlubricatingoilsystem航空发动机附件传动系统研究目录摘要ii目录11论文选题背景12国内外研究现状分析121附件传动的研究现状122超越离合器的现状研究13论文的研究内容21设计平台的选择22附件传动系统工作相关主要部件23设计考虑与准则24总体设计方案31传动链选择32齿轮传动33齿轮的设计12331附件传动齿轮参数要求12332齿轮强度计算1334典型连接件1635附件传动箱体介绍1841润滑系统组成及功用18411润滑方式18412润滑剂1942润滑系统的主要部件19航空发动机附件传动系统研究43润滑供油系统主要部件计算20431供油系统的计算与分析21总结23致谢24参考文献25航空发动机附件传动系统研究绪论11论文选题背景我国航空工业起步较晚与航空发达国家相比尚有约30年的差距

8航空发动机附件系统

8航空发动机附件系统

19
滑油系统及回油泵拥有5个回油装 置。它们从以下部分回收滑油
• 第1,1.5和2号轴承腔。 • 第3号轴承腔 • 第4号轴承腔 • 斜齿轮箱 • 主齿轮箱
2021/3/10
20
• 以上5部分回油区的回油泵有5级回油装 置,将回收的滑油送回油箱的油气分离 器中。
• 油气分离器的作用是: • 将回油中的空气分离。 • 将分离出的空气送入滑油箱空腔 并 通过滑油控制活门排向MGB • 使除去空气并经加热的回油流入油箱
2021/3/10
26
第三节 起动系统
• 概述
–起动过程
• 带转--起动机、空中风车转速 • 点火
–加速起动过程的措施:
• 压气机后放气
• 尾喷管开大
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起动--发电机 • 燃气涡轮起动机 • 火药起动机 • 空气涡轮起动机
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滑油系统---油滤
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25
指示系统
• 作用: • 滑油系统包括一系列用于指示的部件。它们
可以监视滑油温度,压力及流量。
• 这些部件传送信号,使得: • ------机组人员及时得到滑油系统的各项指标
及参数。
• ------机组人员及时响应突发状况。 • 位置: • 所有用于指示的部件均位于发动机的左侧。
2021/3/10
21
回油子系统的重要参数
• 主齿轮箱中的回油最高温度值:

连续工作状态----163摄氏度

最大状态-----177摄氏度(最长不超过20分钟)

标准巡航状态----120~125摄氏度
• 不同部位的滑油温度在在以下两个部位的滑油温度 之间,是不同的:

航空发动机燃烧与传动系统研究

航空发动机燃烧与传动系统研究

航空发动机燃烧与传动系统研究航空发动机是现代航空领域的核心组件之一。

发动机的燃烧与传动系统是发动机运行的关键部分,直接影响着发动机的性能、效率和可靠性。

近年来,航空发动机燃烧与传动系统的研究一直处于不断深化和创新的过程中,旨在提高发动机的性能和燃烧效率,降低对环境的影响,提升飞行安全。

燃烧系统是航空发动机中最重要的部分之一,其功能是将燃料与空气混合并引燃,产生高温高压气体驱动涡轮。

燃烧系统的优化设计可以改善燃烧效率,降低燃料消耗,减少排放物的产生。

近年来,航空发动机燃烧系统研究的重点是提高燃料的完全燃烧,减少燃烧产物中有毒和有害物质的生成,降低对大气环境的污染。

一种常见的燃烧系统改进方法是采用低排放燃烧技术。

低排放燃烧技术可以减少发动机排放的含氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)等有害物质的生成。

其中,湍流燃烧与预混合燃烧是两种常用的低排放燃烧技术。

湍流燃烧技术通过增大燃烧区域的湍流强度,增加燃料与空气的混合程度,提高燃烧效率,减少NOx和PM的排放。

预混合燃烧技术则是在燃烧前将燃料和空气提前混合,形成均匀的混合气体,使燃烧过程更加稳定,减少一氧化碳(CO)和非甲烷总烃(NMHC)的排放。

传动系统是航空发动机中用于传递动力的重要组成部分。

传动系统的设计和研究主要关注两个方面:提高功率输出效率和减少失效风险。

在提高功率输出效率方面,研究人员致力于减少传动系统中的功率损失,优化传动系统的结构和材料。

一种常见的改进方法是采用先进的涡轮机技术,如多级涡轮机和轴流涡轮机,提高涡轮的效率和性能,进一步提高发动机的功率输出效率。

另外,采用新型的润滑技术和材料也可以减小传动系统中的摩擦和热损失,提高功率传递效率。

在减少失效风险方面,研究人员主要关注传动系统的可靠性和寿命。

传动系统的失效可能导致严重的故障和事故,因此提高传动系统的可靠性至关重要。

研究人员通过开展传动系统的强度分析、疲劳寿命评估和振动分析等工作,为传动系统的设计和制造提供科学依据。

飞行器动力传动系统的设计与分析

飞行器动力传动系统的设计与分析

飞行器动力传动系统的设计与分析随着航空科技的不断发展,飞行器成为人们日常生活和工业领域中的重要组成部分。

而飞行器的动力传动系统作为其核心部件之一,对于飞行器的性能和安全起着决定性的作用。

本文将对飞行器动力传动系统的设计与分析进行探讨,旨在提供一些启示和指导。

一、飞行器动力传动系统的组成飞行器动力传动系统是指将动力源(例如发动机)生成的能量,通过传动装置(例如传动轴、传动带)传输到飞行器的其他部件,用于驱动飞行器运动的一系列装置。

典型的飞行器动力传动系统由以下几个组成部分构成:1. 动力源:动力源是飞行器动力传动系统的核心,常见的动力源包括燃气涡轮发动机、螺旋桨发动机等。

动力源将化学能或其他形式的能量转化为机械能,为整个飞行器提供动力。

2. 传动装置:传动装置是将动力源生成的机械能传递到飞行器其他部件的装置。

常见的传动装置有传动轴、传动链、传动带等。

这些装置能够通过机械方式将转动的力矩沿着特定的轴线或平面传输到驱动系统中。

3. 驱动系统:驱动系统是飞行器动力传动系统的重要组成部分,包括各种传动元件、传动比例和传动关系。

驱动系统将动力源传递过来的能量转换为飞行器所需的动力输出。

根据不同飞行器的需求,驱动系统的设计和分析方法也各不相同。

二、飞行器动力传动系统的设计原则在设计飞行器动力传动系统时,需要遵循一些基本原则,以确保系统的稳定性和高效性。

以下是一些常见的设计原则:1. 整体性和互补性原则:飞行器动力传动系统的设计需要考虑整体性和互补性。

即各个组成部分之间需要相互配合,形成一个有机的整体。

例如,传动装置的选取应与动力源的类型和输出特性相匹配,以充分发挥动力源的性能。

2. 健壮性和可靠性原则:飞行器动力传动系统的设计应具备健壮性和可靠性,以保证系统在各种工作条件下的稳定性和安全性。

例如,在选择传动装置和传动元件时,应考虑其材料的强度、耐久性和可靠性,以满足系统长时间运行的需求。

3. 效率和优化原则:飞行器动力传动系统的设计应追求高效率和优化。

航空发动机传动系统强度性能的研究

航空发动机传动系统强度性能的研究

航空发动机传动系统强度性能的研究航空发动机是现代航空技术中不可或缺的部分,它的性能直接关系到飞机的安全和运行效率。

航空发动机传动系统是航空发动机的重要组成部分之一,其强度性能的研究对于提高整个发动机的性能和可靠性意义重大。

本文将分析航空发动机传动系统强度性能的研究现状和未来发展方向。

一、传动系统的定义和结构传动系统指的是传递机械能或信号的系统,是航空发动机中转动部分与不转动部分之间的联系和媒介,承载着整个动力系统的转矩、转速和功率输出等参数。

传动系统主要由轮毂、传动轴、减速箱、拖动装置等部件组成,其中轮毂为发动机提供旋转动力,传动轴和减速箱将旋转力量传递到发动机内部,拖动装置则为外部提供反向动力。

二、传动系统强度性能测试方法传动系统的强度性能测试是指通过试验手段对传动系统的可靠性和强度进行检测,以验证其是否可以满足设计要求。

常用的测试方法包括静态载荷试验、动态载荷试验、振动试验、最大转矩试验等。

静态载荷试验是指在试验中应用静止载荷,推测传动系统受力情况和材料强度。

动态载荷试验是指在试验中施加动态载荷来研究传输系统的强度性能。

最大转矩试验是指在试验中涉及传动系统的最大转矩、负载扭矩和应力情况。

三、传动系统强度性能的研究现状目前,国内外研究者在传动系统强度性能方面已经取得了一定的研究进展,以下是几个方面的示例:1、理论分析传动系统的强度往往需要依靠理论推导获取解决方案。

研究人员通过微分方程、传递矩阵、有限元法等数值分析方法建立数学模型及模拟试验,以分析传动系统的强度决策。

2、试验研究试验研究是确定传动系统强度和可靠性的基础,目前国内外很多制造商都通过试验组仪器,利用试验仪器进行传动系统的线性转矩测试、弯曲载荷测试以及驱动较长时间以进行阻尼系数测试。

3、先进材料钢、铜、铝和镍基合金等金属材料在传动系统中应用广泛。

但随着科学技术的发展,具有更好性能/质量比的高级机械材料,特别是碳纤维增强聚合物(CFRP)和复合材料,正被用于传动系统的领域。

航空发动机传动系统故障分析研究

航空发动机传动系统故障分析研究

航空发动机传动系统故障分析研究航空发动机是一架飞机最为关键的部件之一,而传动系统则更是发动机正常运转所必需的部件。

传动系统故障往往会导致整个飞机的运行异常,因此需要对其进行深入研究和分析。

一、航空发动机传动系统的构成和作用航空发动机传动系统由多个部分构成,包括转子、传动轴、减速器、齿轮、轴承、润滑油等。

它们的作用是将发动机的旋转动力传递给飞机的推进器,保证飞机的正常起飞、飞行和着陆。

二、航空发动机传动系统故障的分类和原因航空发动机传动系统故障的分类可以分为机械故障和电气故障两类。

机械故障主要包括轴承损坏、齿轮断裂、传动轴弯曲等,而电气故障则包括电机损坏、电磁阀失效等。

引起这些故障的原因也多种多样。

在机械故障方面,常见原因包括材料缺陷、制造质量不良、使用年限过长等。

在电气故障方面,常见原因包括电子元件老化、线路故障、供电异常等。

三、航空发动机传动系统故障的影响和检测方法航空发动机传动系统故障的影响是非常严重的,会导致发动机无力或无法正常转动,进而影响飞机的飞行安全。

因此,对其进行定期的检测和维护是非常重要的。

检测航空发动机传动系统故障的方法主要有两种:一种是使用检测仪器,可以通过传感器检测到传动轴和轴承的振动、温度等数据,判断系统的运行状况;另一种是进行目视检查和听觉检测,例如观察齿轮和轴承的外观,同时听取传动系统是否发出异常的噪音。

四、航空发动机传动系统故障的防范措施为了尽可能地防范航空发动机传动系统的故障,需要采取以下措施:1、推广先进的材料和制造工艺,提升传动系统的质量和寿命;2、加强传动系统的保养和维护,定期更换润滑油和检查零部件磨损情况;3、对传动系统进行定期检测,确保其正常运行状态;4、对传动系统进行结构优化和功能扩展,改善其适应性和故障容错能力。

五、结论航空发动机传动系统是航空发动机的重要组成部分,其质量和运行状况直接影响飞机的安全性和性能。

因此,对航空发动机传动系统进行分析和研究,确保其正常运行和检修维护,是确保航空安全的重要保障。

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在当前流行的CAD/CAM软件中,Unigraphics、Pro/Engineer、CATIA是比较流行的软件。虽然Pro/Engineer在模具设计方面强于其它软件,但在航空领域的复杂模型中,显得力不从心。航空领域应用最广的CAD/CAM软件,当属Unigraphics和CATIA。与CATIA相比较,Unigraphics在曲面造型,以及数控加工方面具有独特的优势。在Unigraphics中,先进的参数化和变量化技术与传统的实体、线框和曲面功能结合在一起,这一结合被实践证明是强有力的。用Unigraphics复合建模模块建立的模型完全与构造的几何体相关,能够有效地使用保存的产品模型数据。而且,Unigraphics是比较有代表性的数控软件。Unigraphics/CAM提供了一整套从钻孔、线切割到5轴铣削的单一加工解决方案。在加工过程中的模型、加工工艺、优化和刀具管理上,都可以与主模型设计相联接,始终保持最高的生产效率。论文选用Unigraphics软件,抛弃传统的图板作图方式,通过对数字模型的干涉检查,及时发现问题,缩短了设计周期,并且为后面的CAE分析提供数据。
4.行超高温润滑油及其在发动机的应用研究,以适应更高推重比发动机对滑油系统的要求,发展更加精确的滑油系统热计算技术,为高推重比发动机及部件的精确设计提供支持。
2 总体方案介绍
发动机是飞机的心脏,依靠起动机起动。起动机的动力来源于起动电机,需要通过附件传动系统来传输。起动机起动后,通过附件传动系统为附件提供动力。起动机、发动机附件、超越离合器均与附件传动系统的工作状况密切相关,决定了附件传动系统的设计方案。本章在阐述起动机、发动机附件、润滑油系统工作原理的基础上,提出了总体设计方案。
Keywords:aero-engine,high-speed,Thehigh-speedtransmissionattachment,Lubricating oil system
1 绪论
1.1
我国航空工业起步较晚,与航空发达国家相比尚有约30年的差距。航空发动机是飞机的心脏,没有强劲的发动机,就没有性能优异的战斗机。航空发动机发展固然以各大气动部件的技术进步为代表,但也要求机械系统与之发展相适应。先进燃气涡轮发动机的高压比、高涡轮燃气进口温度、高主轴转速及严格的空间限制,要求机械系统在高温、高速、重负荷、轻重量、激烈的状态变化、紧凑的空间限制、长寿命和高可靠性下完成其功能。机械系统给发动机设计与研制带来了大量的不同于一般机械学的技术难题,设计上受到日益尖锐的挑战。航空发动机技术领先的国家,都有机械系统技术发展的专门研究中心和相应的队伍,各设计集团都有较强的机械设计力量,如美国航空宇航局的动力传输研究室、普惠公司发展部轴承密封分部等。他们都认识到,可能用于航空发动机的机械元件与系统的发展要及早立题与研究。一项先进技术,从概念到实用往往要经历漫长的时间,如陶瓷轴承早在20世纪50年代就着手探索,近10年来在技术上有所突破,才开始进入航空发动机的应用实践。在我国,这些技术一直不被人们所了解和重视,处于可有可无的被动状态,还没有形成机械系统与发动机是同样重要的概念。长期以来,在发动机研制中重视三大部件,轻视机械系统的思想制约了机械系统的发展,致使航空附件传动系统的发展落后于航空发动机的研究发展。目前,我国对航空附件传动系统的研究很少。因此,加大对高速航空附件传动系统的研究力度,是推进发动机研究的必要措施。
高速附件传动系统中的斜撑离合器,国内一直没有研究机构对其进行专门的研究。斜撑离合器结构简单,承载能力大,结合平稳无冲击,可以在任何转速下结合、脱开,因而在传动系统中应用广泛。其自由轮组件在国外已有专业化厂家设计、生产成系列化产品。传动设计部门只需根据传递功率的大小、工作转速和特定工作条件订购自由轮组件,再配上内轴、外套圈即可。但是,由于国内尚无设计、生产自由轮组件系列化产品的专业产家,要到国外订货亦较困难。尤其是一旦国际形势紧张,军工产品可能要受到国际上封锁的威胁。另外,随着发动机转速的提高,附件传动系统中常用的转速在15000r/min左右的超越离合器已经不能满足高转速要求,需要研究更高转速的超越离合器投入使用。
国内对超越离合器的研究比较晚,林军等人研究了差动双制动块式超越离合器的工作机理,并建立了相应的数学模型。黄靖远等人研究了链式超越离合器的高速超越特性,以及挠性环面超越离合器的原理应用。由于国内航空工业的落后,对超越离合器的使用需求不够。国内对超越离合器尤其是高速超越离合器的研究很少,导致超越离合器的研究水平较低。目前在航空领域使用的超越离合器大都依靠进口,因此,加大对高速超越离合器的研究成为当前的迫切任务。
2.1
计算机辅助设计是当代工程技术发展成就最杰出的代表。近年来,人们将新产品开发和信息技术、计算机技术、自动化技术以及人工智能技术有机地融合在一起,形成新一代的设计制造技术,而其核心就是CAD/CAM。一个完全集成的CAD/CAM软件,能辅助工程师完成从概念设计到功能工程分析,最后到制造的整个产品开发过程。
1.2
1.2.1
国外很重视附件传动的发展,并且做了远景规划。美国政府为保持在航空技术方面的领先优势,委托美国国家研究委员会、工程和技术系统委员会、航空航天局、航空技术委员会编写了“二十一世纪的航空技术”一文。该报告提出了在2000~2020年期间美国的航空科学技术方面必须发展的技术和所应采取的措施。在关于“推进技术”一章中明确指出,二十一世纪先进技术发动机的动力传输系统将采用无接触的电磁轴承代替传统的滚动轴承,在高速转子上安装电起动机、发电机,用全电气化附件取代传统的机械传动附件,使发动机的动力传输系统由传统的机械传动向全部电气化传动发展。实现这种革新的动力传输系统,可使发动机重量减轻10%~15%,发动机性能提高5%。
航空发动机附件传动系统研究
作者姓名:vvvvvv
专业名称:机械工程及自动化
指导老师:xxxxx讲师
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,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。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。滑油系统是航空发动机机械系统的重要组成部分。随着中国航空发动机的发展,对其滑油系统的研究逐步深入,在系统的设计原理“系统热分析”系统组成部件“润滑油”系统检测等几个方面正在从仿制走向自行研制的道路。对发动机滑油系统的发展现状进行了分类描述,总结了未来发动机研制滑油系统的发展方向。
1.在了解国内外高速附件传动系统和超越离合器研究现状的基础上,阐明了高速附件传动系统研究的必要性。
2.了解起动机、发动机和超越离合器的工作方式,分析它们与附件传动系统之间的联系,提出高速附件传动系统的总体设计方案。
3.分析附件传动系统的特点,研究了高速附件传动系统的设计方法,对齿轮、典型联接件和传动箱体进行了粗略的分析。
在我国的航空发动机研制中,附件传动在航空发动机的地位一直隶属于核心,对机械系统的忽视,影响了机械系统技术的发展。这方面的研究落后于其它部件的发展,基本处于盲目发展状态,导致发动机附件传动系统落后于主机发展。实践表明,只有重视机械系统,才能使发动机动力传输设计得先进、完美,才能有与大部件同步发展的技术需求和发展规划。
关键词:航空发动机高速附件传动超越离合器润滑油系统
Abstract
Modern aviation engine power and accessories speed increasing, need high speed matching accessories for tranansmission of attachment, not only can deliver more power, and reduce the weight of the engine, increase in esteem.
1.2.2
国外对超越离合器研究较早。20世纪70年代,美国航空宇航局(NASA)开始对高速超越离合器进行研究。超越离合器的研究是NASAART-I计划的主要研究内容之一。1972~1977年,Lyn wander、Wirth和Kish等人对直升机超越离合器做了深入研究。1977年,Kish对该历时三年的研究做了总结:开发了工作转速达20000r/min的直升机超越离合器,并在结构上做了改进,减少了扭矩、尺寸和重量;K.Liu、EiichiBamba和V.I.Dekhanov研究离合器的摩擦;随后,D.P.Cramton、ChenLi-Wen、Xu.T.和Cheseney对离合器做了更深入的研究。现在,国外已达到生产专业化、产品系列化的程度。滚柱离合器、斜撑离合器在航空发动机上早已采用。黑鹰减速器中用的是滚柱离合器,由德、意、法、荷四国合作研制的NH90直升机、美国与意大利合作研制的AB139采用了斜撑离合器。
First of all, the thesis expounds the attachment transmission design, the basic method to analyze the characteristics of aviation accessory drive system; Will start transmission system is studied with high speed accessory drive system connected into the structure of a drive system design method, and illustrates the key is to realize the design of high-speedsprangoverrunning clutch. Papers will start transmission system are analyzed and the accessory drive system connected into a transmission key-module, overrunning clutch working principle; Lubricating oil system is an important part of mechanical aircraft engine! With the development of China's aviation engine, the lubricating oil system of research gradually thorough, the design principle of thesystem “systemthermal analysis system"components “lubricatingoil" system test and so on several aspects are developed by from imitation to road! Development status of engine lubricating oil system are classified description, summarizes the development direction of engine lubricating oil system in the future。
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