单级涡轮增压器设计规范
M-02涡轮增压器-中国船级社
指南编号/Guideline No.M-02(201510)M-02涡轮增压器生效日期/Issued date:2015年10月20日©中国船级社China Classification Society前言中国船级社(CCS)是国家的船舶检验机构，中国唯一从事船舶入级检验业务的专业机构，国际船级社协会的正式会员。
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本指南是CCS规范的组成部分，规定船舶入级产品，授权法定产品检验适用技术要求，检验和试验要求。
本指南由CCS编写和更新，通过网页发布，使用相关方对于本社指南如有意见可反馈至ps@历史发布版本及发布时间本版本主要修改内容及生效时间：目录1 适用范围 (4)2 规范性引用文件 (4)3 定义 (4)4 图纸资料 (5)5 设计技术要求 (6)6 型式试验 (7)7 单件/单批检验 (10)3 / 12涡轮增压器1 适用范围1.1 本指南适用于船用柴油机废气涡轮增压器。
2 规范性引用文件2.1 本指南采用的认可和检验依据如下：(1) CCS《钢质海船入级规范》(2) CCS《材料与焊接规范》3 定义3.1 CCS《钢质海船入级规范》中给出的定义适用本指南。
3.2 本指南有关定义如下：(1)涡轮增压器：指利用柴油机排气能量而工作的涡轮，去驱动压气机，使柴油机进气压力提高的机器，它主要由压气机和涡轮组成；(2)特殊试验：指根据用户的特殊要求，在型式试验或出厂试验中附加进行的试验，如冲击、高背压、急停车等；(3) 最高允许转速：为增压器出厂铭牌上标明的允许最高转速，即使发动机在超负荷运行时，也不得超过此值。
最高转速允许运行1小时；(4)最高允许温度：为增压器出厂铭牌上标明的允许最高温度，即使发动机在超负荷运行时，也不得超过此值。
涡轮增压器机械设计
涡轮增压器机械设计涡轮增压器是一种通过利用废气能量来增加内燃机进气压力的装置，从而提高发动机的功率和扭矩输出。
它是一种基于涡轮机械原理的设备，广泛应用于汽车、船舶、飞机等领域。
涡轮增压器的机械设计是确保其正常运行和高效工作的关键。
在机械设计过程中，需要考虑到涡轮增压器的结构、材料选择、叶轮设计等因素。
在涡轮增压器的结构设计中，需要考虑到它的组成部分，包括压气机、涡轮、轴承、壳体等。
这些组成部分需要合理布局，以确保涡轮增压器的紧凑性和稳定性。
另外，壳体的设计还需要考虑到散热和降噪的要求，以保证涡轮增压器的工作温度和噪声水平符合标准。
涡轮增压器的材料选择也是非常重要的。
由于涡轮增压器在工作时需要承受高温和高速的环境，因此材料的选择要考虑到其高温强度、耐磨性和耐腐蚀性。
常见的材料包括高温合金、不锈钢等。
涡轮增压器的叶轮设计对于其性能和效率也起着重要的影响。
叶轮的设计需要考虑到流体动力学的要求，包括叶片的形状、角度和数量等。
合理的叶轮设计可以提高涡轮增压器的压气效率，减小能量损失，提高其输出功率和扭矩。
在涡轮增压器的机械设计过程中，还需要考虑到涡轮增压器的可靠性和耐久性。
涡轮增压器在工作时会承受高速旋转和高温环境的影响，因此需要对其进行结构强度和疲劳寿命的分析和验证。
同时，还需要考虑到涡轮增压器的润滑和冷却系统，以确保其正常工作和长寿命。
在涡轮增压器的机械设计中，还需要考虑到涡轮增压器的安装和维护。
涡轮增压器通常需要与发动机紧密结合，因此需要考虑到其安装的便捷性和稳定性。
另外，涡轮增压器的维护也需要考虑到其易损件的更换和检修的方便性，以保证涡轮增压器的可靠性和性能。
涡轮增压器的机械设计是确保其正常运行和高效工作的关键。
在设计过程中，需要考虑到涡轮增压器的结构、材料选择、叶轮设计等因素，并确保其可靠性、耐久性和维护性。
涡轮增压器的机械设计的优化可以提高其压气效率和输出功率，为发动机提供更强大的动力。
一级涡轮蜗杆设计说明书
前言1.机械设计课程设计的目的机械设计课程设计是机械类专业和部分非机械类专业学生第一次较全面的机械设计训练，是机械设计和机械设计基础课程重要的综合性与实践性教学环节。
其基本目的是：(1) 通过机械设计课程的设计，综合运用机械设计课程和其他有关先修课程的理论，结合生产实际知识，培养分析和解决一般工程实际问题的能力，并使所学知识得到进一步巩固、深化和扩展。
(2) 学习机械设计的一般方法，掌握通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计原理和过程。
(3) 进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准和规范等）以及使用经验数据，进行经验估算和数据处理等。
2.机械设计课程设计的内容选择作为机械设计课程的题目，通常是一般机械的传动装置或简单机械。
课程设计的内容通常包括：确定传动装置的总体设计方案；选择电动机；计算传动装置的运动和动力参数；传动零件、轴的设计计算；轴承、联轴器、润滑、密封和联接件的选择及校核计算；箱体结构及其附件的设计；绘制装配工作图及零件工作图；编写设计计算说明书。
在设计中完成了以下工作：① 减速器装配图1张（A0或A1图纸）；② 零件工作图2～3张（传动零件、轴、箱体等）；③ 设计计算说明书1份，6000～8000字。
3.机械设计课程设计的步骤机械设计课程设计的步骤通常是根据设计任务书，拟定若干方案并进行分析比较，然后确定一个正确、合理的设计方案，进行必要的计算和结构设计，最后用图纸表达设计结果，用设计计算说明书表示设计依据。
机械设计课程设计一般可按照以下所述的几个阶段进行：1．设计准备① 分析设计计划任务书，明确工作条件、设计要求、内容和步骤。
②了解设计对象，阅读有关资料、图纸、观察事物或模型以进行减速器装拆试验等。
③熟悉课程有关内容，熟悉机械零件的设计方法和步骤。
④准备好设计需要的图书、资料和用具，并拟定设计计划等。
2．传动装置总体设计① 确定传动方案——圆锥齿轮传动，画出传动装置简图。
一级涡轮蜗杆减速器设计说明书(DOC)
1总体传动方案的选择与分析该传动方案在任务书中已确定，采用一个单级蜗杆减速器传动装置传动，如下图所示：1电动机2联轴器3减速器4联轴器5卷筒因传递的功率不大，并对重量及结构尺寸无特殊要求，故选用材料45钢，调质处理。
轴径可按下式求得，有表取A= 106 则 d ≥333.9010645.3050p A mm n =⨯= 考虑有键槽，将直径增大5%，则：d=45.30×(1+5%)mm=47.56mm 轴伸安装联轴器，考虑补偿轴的可能位移，选用弹性元件的联轴器，由转速和转矩得Tc=KT2=1.5×744900=1117350N •mm 查表GB/T 5014-2003弹性柱销联轴器选用 LX4，标准孔径d=55mm ，即轴伸直径为38mm ,半联轴器的长度L=84mm 。
初选圆锥滚子轴承30213（GB/T 297-1994）各段轴的长度及直径：d ≥45.30mm211233446666558260456560.570737524.56524.5l d mml mm d mmmmd mm l mm d mm l mm d mm l mm d mm l mm============箱体的各零件间，如箱盖与箱座间、及外伸轴的输出、输入轴与轴承盖间，需设置不同形式的密封装置。
对于无相对运动的结合面，常用密封胶、耐油橡胶垫圈等；对于旋转零件如外伸轴的密封，则需根据其不同的运动速度和密封要求考虑不同的密封件和结构。
本设计中由于密封界面的相对速度较小，故采用接触式密封。
输入轴与轴承盖间V <3m/s，输出轴与轴承盖间也为V <3m/s，故均采用半粗羊毛毡封油圈。
8 减速器附件的选择确定8.1 轴承端盖根据下列的公式对轴承端盖进行计算：d0=d3+1mm；D0=D +2.5d3；D2=D0+2.5d3；e=1.2d3；e1≥e；m由结构确定；D4=D -(10～15)mm；D5=D0 -3d3；D6=D -(2～4)mm；d1、b1由密封尺寸确定；b=5～10，h=(0.8～1)b8.2油面指示器用来指示箱内油面的高度8.3. 放油孔及放油螺塞为排放减速器箱体内污油和便于清洗箱体内部，在箱座油池的最低处设置放油孔，箱体内底面做成斜面，向放油孔方向倾斜1°～2°，使油易于流出。
高效涡轮增压器的设计及性能分析
高效涡轮增压器的设计及性能分析一、引言涡轮增压器（Turbocharger）是一种运用于化油器或发动机等部件上的化学增效装置，通过外力驱动涡轮的转动，提高压缩比和进气密度，从而提高发动机的功率和燃油利用率。
因此，设计高效、稳定的涡轮增压器，对于提高汽车、船舶、飞机等交通工具的性能和经济性具有重要的意义。
二、涡轮增压器的设计原理及流程涡轮增压器的设计原理与可行性通过以下四个步骤完成。
1. 判断出飞轮尺寸和运动范围。
如果高压侧的排放比(压缩比)低于2.0，则设计为单级涡轮增压器。
如果排放比高于2.0，设计两个阶段的增压器的增压器。
涡轮大小要使尺寸气流和排气量平衡一致。
增加排放也会增加涡轮中的离心加速器直径。
在尽量凸显涡轮的同时，提高离心压缩机的敏锐度。
2. 包括涡轮派系、增压器区域、离心压缩机区域中的压缩机等方面构建数值模型。
例如，模型包括通过单元混合和叶轮制造实现风轮压缩机旋转，以及以管道形式传递压缩机的气流和排气流动的分段构造等等。
这个步骤通过对设计流程的轻微修改，可实现对设计的活根和控制。
3. 分析和改进。
监视模型的流体动力学参数，这有利于进一步提高涡轮功率，增加流量和泡沫的初始流量。
对于脉动的空气流动，模型还可以仔细分析涡轮销和涡轮暴轮的运动和位置。
4. 设计实验和验证代码接下来，应该根据具体的研究和开发要求，设计合适的基础涡轮增压器样机，并进行实验和涡轮增压器的性能测试，进一步确认其性能和稳定性。
三、涡轮增压器的性能分析1. 泵台测量法该方法通过测量涡轮增压器的进气流量和出气气温，进而计算得到涡轮增压器的压力比。
它的优势在于它能够快速而准确地测量涡轮增压器的性能，而不会影响涡轮增压器的性能。
2. 在脉动的压力和流量下分析涡轮增压器沟通脉动和压力激荡的平均压力、脉动压力和毛细管效应对于全面了解涡轮增压器的性能至关重要。
这个步骤通过精确计算并记录涡轮增压器的脉动条件，以及涡轮增压器内各组件的局部压力梯度。
涡轮增压器设计毕业设计
摘要目前，发动机广泛采用涡轮增压技术，增压已成为提高发动机动力性、改善其经济性和排放的有效措施，在车用发动机领域，汽油机也逐渐较多地采用涡轮增压技术。
尤其对于小排量汽油发动机，采用涡轮增压技术更是得到了国内外的广泛关注。
本篇设计叙述了涡轮增压器的原理与各个组成部分参数的选取原则，通过计算，对涡轮增压器各个部分进行分析，设计主要内容包括：通过能量流动计算得出压气机叶轮设计参数，涡轮叶轮设计参数，压气机壳体设计参数，涡壳壳体设计参数，喷嘴环设计参数，中间轴的设计参数。
At Present，the engine design widely uses the turbocharging technology .The turbocharging has become the important measures in increasing the engine dynamic performance，improving the economics and the emission. In the vehiele engine area，the gasoline engine applies more and more tutbocharging technology. Especialy for the small displacement gasoline engine，the aplieation of turbocharging technology has drawn more and more attention both at home end abroad.The turbo charger has a marked compress effect when the engine runs in a high speed, it has an effective way on increasing the engine power. The turbo charger works depends on the outlet gas of engine which to press the power wheel connecting the shaft by which to let the press wheel run, then the press wheel pressurizes the inlet air send them into the pipe of the engine inlet system.By the calculation of the turbo charger the specification introduces the principle how to design the construction of the turbo charge. This specification mainly includes: achieve the press wheel date of design by the calculation of the heat circle, achieve the design date of the power wheel, design of the shells of the turbo charger, design of the inlet ring and the design of the middle shaft.Key word: turbocharger，engine，operating principle，handlingAbstract Ⅱ第1章绪论101.1 概述 11.1.1发动机进气增压技术简介 11.1.3 发动机进气增压的基本原理 21.2进气增压系统的分类及简介 51.2.1进气增压系统的分类 51.2.2进气增压系统简介 62.1涡轮增压器的工作原理102.2涡轮增压器设计的一般步骤102.3确定流量。
涡轮增压器机械设计
涡轮增压器机械设计涡轮增压器是一种常用于内燃机上的重要设备，它可以提供更大的进气压力，从而增加发动机的输出功率。
在涡轮增压器的机械设计中，关键的因素包括叶轮的设计、轴承的选择、涡轮的流道设计以及油路的设计等。
首先，叶轮的设计是涡轮增压器机械设计中最重要的一环。
叶轮的设计需要考虑叶片的形状、数量以及叶尖的间隙等因素。
叶片的形状直接影响着涡轮增压器的性能，合理的叶片形状能够提高进气流量和压力比，同时减小叶轮的惯性负荷。
叶片的数量也会影响到涡轮增压器的工作效率，过少的叶片会导致进气流量不稳定，过多的叶片会增加涡轮的惯性负荷。
叶轮的叶尖间隙需要控制在合适的范围内，太小会导致叶轮卡死，太大会导致进气泄漏，影响涡轮的性能。
其次，轴承的选择也是涡轮增压器机械设计中需要考虑的重要因素。
由于涡轮增压器旋转速度较高，轴承需要具有很高的承载能力和抗冲击能力。
目前常用的涡轮增压器轴承有滚动轴承和滑动轴承两种。
滚动轴承适用于高转速和高负载条件下，具有较小的摩擦系数和较长的寿命。
滑动轴承则适用于转速较低和负载较小的情况，相较于滚动轴承，滑动轴承在润滑和散热方面具有一定的优势。
此外，涡轮的流道设计也是涡轮增压器机械设计中需要重视的一部分。
涡轮的流道设计直接决定了进气流量和流速分布的均匀性。
合理的流道设计可以提高涡轮增压器的效率和性能。
流道的设计需要考虑到进气流量、涡轮的工作转速、叶轮的形状以及周围环境等因素。
流道的弯曲角度不宜过大，避免涡流的产生，阻碍进气流动。
最后，油路的设计也是涡轮增压器机械设计中一个重要的方面。
涡轮增压器需要通过润滑油来冷却和润滑轴承系统，以保持良好的工作状态。
油路的设计需要考虑到油的流量、压力和温度等因素。
合理的油路设计可以有效地降低轴承系统的磨损和热量，从而提高涡轮增压器的寿命和性能。
综上所述，涡轮增压器机械设计需要考虑叶轮的设计、轴承的选择、涡轮的流道设计以及油路的设计等因素。
只有在这些因素得到合理的设计和优化的情况下，涡轮增压器才能够发挥出最佳的性能和效果。
涡轮增压器执行标准
涡轮增压器执行标准1. 引言涡轮增压器是一种广泛应用于内燃机中的装置，通过压缩进气气流，提高燃烧效率和动力输出。
在汽车、航空、船舶等领域中，涡轮增压器的应用已经成为提高动力性能和节能减排的重要手段。
为了确保涡轮增压器在各个领域中的性能和质量符合要求，制定了一系列涡轮增压器执行标准。
2. 涡轮增压器执行标准的分类根据不同领域和用途，涡轮增压器执行标准可以分为汽车、航空、船舶等不同类别。
每个类别都有相应的标准要求，包括性能指标、测试方法和质量控制等方面。
2.1 汽车领域在汽车领域中，涡轮增压器被广泛应用于提高发动机功率输出和燃油经济性。
汽车行业制定了一系列与涡轮增压器相关的执行标准，包括ISO 4000系列和SAE J1720等。
这些标准主要规定了涡轮增压器的性能指标、测试方法和质量控制要求，确保涡轮增压器在汽车领域中的性能和质量符合要求。
2.2 航空领域在航空领域中，涡轮增压器被广泛应用于提高飞机的高空性能和燃油经济性。
航空行业制定了一系列与涡轮增压器相关的执行标准，包括MIL-STD-704、MIL-STD-810和MIL-HDBK-217等。
这些标准主要规定了涡轮增压器在高温、低温、高海拔等复杂环境条件下的性能指标、测试方法和质量控制要求，确保涡轮增压器在航空领域中的可靠性和安全性。
2.3 船舶领域在船舶领域中，涡轮增压器被广泛应用于提高柴油机功率输出和燃油经济性。
船舶行业制定了一系列与涡轮增压器相关的执行标准，包括ISO 3046系列和IMO Tier III等。
这些标准主要规定了涡轮增压器在海上环境下的性能指标、测试方法和质量控制要求，确保涡轮增压器在船舶领域中的性能和质量符合要求。
3. 涡轮增压器执行标准的重要性涡轮增压器执行标准的制定和实施对于保障涡轮增压器在各个领域中的性能和质量具有重要意义。
3.1 确保产品质量涡轮增压器是一种高精密度、高速旋转的装置，其性能和质量对于整个系统的运行安全和可靠性至关重要。
单级蜗轮减速器设计说明书概要
单级蜗轮减速器设计说明书院系：机电工程系专业：模具设计与制造班级：学号：姓名：指导老师：题目：设计带式运输机传动装置一．总体布置简图运动方向电动机联轴器减速器联轴器链轮二．工作情况每年工作300个工作日，每日单班制工作，通风情况不良。
三．有关参数牵引力/kN 2.75传送速度/m/s 0.7链轮齿数8链节/mm 125使用年限/年7 四．设计内容1.电动机的选择与运动参数计算；2.传动比的分配3.计算各轴的转速和转矩4.蜗杆蜗轮的设计5.轴的设计6.滚动轴承的选择7.键和联轴器的选择及计算8.润滑与密封9.减速器附件的选择10.装配图、零件图的绘制设计说明书电动机的选择及有关参数计算计算内容计算说明计算结果1.确定传动装置所需要的功率P w工作机的输出功率P w=F·V/1000=2.75*0.7kw=1.925kw P w=1.925kw2.确定传动装置的效率η总根据参考文献，η联=0.99 ，η轴=0.98-0.995，η链=0.95-0.98，η蜗= 0.7-0.75，η总=η联*η轴*η蜗*η链*η联*η轴=0.6573η总=0.65733.选择电动机根据参考文献，P d=P w/η总=2.93kw根据参考文献，v=Z1Pn/(60*1000)得n=42 r/min，根据参考文献，单级蜗杆减速器传动比i（7~40），所以电动机转速范围为n d=n*（7~40）=249~1680 r/min符合这一范围的电动机的同步转速有：250r/min,1000r/min,1500e/min,3000r/min综合考虑P d=2.93kwn=42r/minn d=960r/min选1000r/min的电动机查表可知它的满载转速为960r/min型号Y-132S-6，额定功率为3kw传动比的分配总传动比i=960/42=22.85,取23，由于蜗杆传动，传动比都集中在蜗杆上其他不分配传动比i=23计算各轴的转速和转矩1.各轴输入功率第一轴：P1=P d* n联* n轴=2.87kw第二轴：P2=P1*n轴* n蜗=2.05kwP1=2.87kwP2=2.05kw2.各轴的输入转矩第一轴：T1= 9550*10^6*p/n=29.8N*m第二轴：T2= 9550*10^6*p/n=652.6N*mT1=29.8N*mT2=652.6N*m蜗杆蜗轮的设计1.选择材料及制照精度（1）. 由题意可知：P d=2.93kw,蜗杆转速n d=960 r/min，蜗轮转速n=42 r/min，传动比i=23。
涡轮增压器设计毕业设计
引言概述：涡轮增压器是一种通过利用废气能量来提高发动机吸气压力和进气密度的装置，从而增加发动机的动力输出。
在汽车行业中，涡轮增压技术已经得到广泛应用，因为它能够提供更高的功率输出同时降低油耗和减少排放。
本文将详细介绍涡轮增压器的设计原理和方法，旨在为涡轮增压器的毕业设计提供指导和建议。
正文内容：一、涡轮增压器的工作原理1.1能量转换过程的基本原理1.2涡轮增压器的组成和结构1.3流体力学和热力学理论在涡轮增压器中的应用二、涡轮增压器设计的基本步骤2.1预估所需增压比2.2确定涡轮尺寸与特性曲线2.3选择适当的涡轮材料和制造工艺2.4确定压气机的性能参数2.5设计涡轮增压系统的配套部件三、涡轮增压器的性能评估3.1性能指标的分类和定义3.2实验方法和测试设备的选择3.3分析测试结果并进行性能评估3.4优化设计和改进措施的探索四、涡轮增压器的问题和挑战4.1过热和过冷现象的解决办法4.2高压比下的增压效率和热效率问题4.3涡轮增压器的损耗和寿命问题4.4噪音和振动的控制方法五、涡轮增压器的应用案例5.1汽车发动机的涡轮增压系统5.2航空发动机的涡轮增压器设计5.3工业领域中的涡轮增压器应用5.4涡轮增压技术在超级跑车中的应用总结：设计的关键是在充分理解涡轮增压器的工作原理和应用场景的基础上，选择合适的设计方法和工具。
涡轮增压器的性能评估是设计过程中不可缺少的一部分，需要准确评估其增压效率、热效率和性能指标，以便进行优化设计和改进措施的制定。
涡轮增压技术在汽车、航空和工业领域中的应用广泛，通过不断的研究和创新，可以进一步提高涡轮增压器的性能和可靠性。
本文通过对涡轮增压器设计的详细介绍和分析，旨在为涡轮增压器的毕业设计提供指导和建议，希望能够对涡轮增压器设计的研究和应用有所帮助。
一级涡轮蜗杆设计说明书
第二章. 传动方案选择2.1.1电动机的选择和运动参数的计算1. 选择电动机的类型按工作要求和条件选取Y系列一般用途全封闭自扇冷鼠笼式三相异步电动机。
2.选择电动机容量（1）工作机各传动部件的传动效率及总效率。
工作机的有效传递效率Pw=1.3kw此蜗杆为单头蜗杆，其传递效率由表9.1得η=（0.70—0.75）。
取η=0.73ηΣ=η12η2η3η 1 η 2 η 3 分别为弹性联轴器，涡轮蜗杆，卷筒轴的传递效率。
ηΣ=0.992×0.73×0.96=0.69P d=P w/ηΣ=1.88kw3.电动机的转速工作机卷筒轴的转速为：n w=34.5r/min一级蜗杆传动比范围：iΣ=10～40则电动机转速的可选范围为：n d=iΣn w=（10～40）×34.5=（345～1380）r/min 根据上面所算得的原动机的功率与转速范围，符合这一范围的同步转速有750 r/min、1000 r/min、1500 r/min。
由表14.1得选取电动机Y112M-62.2运动及动力参数的计算1.各轴转速计算（1）实际总传动比及各级传动比配置：由于是蜗杆传动，传动比都集中在蜗杆上，其他不分配传动比。
则总传动比iΣ=n m/n w=710/34.5=20.（2）各轴转速：蜗杆轴转速：n1=710r/min蜗轮轴转速：n2=34.5r/min2.各轴输入功率计算电动机功率：p d=2.2kw电动机转矩：T d=9550×p d/n m=9550×2.2÷710=29.59N●m蜗杆轴功率：P蜗杆=p d×η联轴器×η滚动轴承=2.2×0.99×0.98=2.13kw蜗杆转矩：T杆=T d×i×η联轴器×η滚动轴承=2.2×1×0.99×0.98=28.7 N●m蜗杆轴功率：P蜗轮=p d×η涡轮蜗杆=2.13kw×0.73=1.55kw 蜗杆转矩：T轮=T杆×i×η涡轮蜗杆=28.7×20.6×0.73=431.6 N ●m卷筒轴功率：P 滚筒= p涡轮×η联轴器×η滚动轴承=1.55×0.99×0.98=1.5kw卷筒轴转矩：T 卷=T 轮×i ×η联轴器×η滚动轴承=431.6×0.99×0.98=418.74 N●m第三章. 传动零件的设计计算3.1选择蜗杆类型根据GB/T10085-1988的推荐，采用渐开线蜗杆（ZI ）。
废气涡轮增压器涡轮结构及工艺设计（DOC）
废⽓涡轮增压器涡轮结构及⼯艺设计（DOC）⽬录前.⾔ (1)1 废⽓涡轮结构设计 (2)1.1 ⼯作轮结构设计 (2)1.1.1⼯作轮结构 (2)1.2相关参数计算 (2)1.2.1 设计原始数据 (2)1.2.2废⽓在单级涡轮内的膨胀过程及效率 (2)2 废⽓涡轮⼯艺设计 (7)2.1叶轮的材料 (7)2.2 材料的获得...... . (7)2.3造型材料和造型⽅法...... .. (7)2.4零件的获得 (7)3结论 (8)参考⽂献 (9)课程设计前⾔1905 年瑞⼠⼯程师波希(Alfred Buchi)⾸先提出涡轮增压柴油机概念，这是⼀件对内燃机发展具有深远意义的⼤事，五⼗年代以来，涡轮增压技术在国内外均得到飞速的发展，它已经成为增加内燃机功率，降低单位功率重量，降低制造成本的最有效⽅法。
⾃从20世纪70年代涡轮增压在车⽤发动机上得到推⼴以后，更有了突飞猛进的发展。
⽬前，⼰被世⼈公认为内燃机技术的发展⽅向之⼀，迄今仍保持着⽅兴未艾的发展势头。
涡轮增压是⼀项新技术，⼏⼗年的发展历史有⼒地表明，涡轮增压是提⾼发动机功率和改善经济性的最有效措施，也是发动机强化的必然途径，它已成为当前内燃机发展的重要⽅向。
涡轮增压是使柴油机动⼒装置降低成本、缩⼩体积、减轻重量最成功的⽅法。
实践证明，对于安装尺⼨受限制的应⽤(如船舶、机车、卡车等)上是最受欢迎的，涡轮增压在降低⽐油耗、减少噪声以及⾼原性能等⽅⾯胜过⾮增压发动机[10]。
60年代增压技术在中速柴油机上得到普遍应⽤，使强化指标有了很⼤提⾼；70年代的⽯油危机，⼜促使经济性指标(包括降低燃油耗率和使⽤劣质燃油)得到很⼤改善：80年代各国对环境污染的限制更为严格，制定了极为苛刻的环保法规，迫使柴油机制造⼚商各⾃寻找对策以谋⽣存。
新开发的柴油机必须在诸多⽅⾯能体现出优越性，否则就⽆法适应未来剧烈的市场竞争。
纵观我国中速机的现状，应该说⼰初步具备了研究、设计和⽣产体系，但就总体⽔平⽽⾔，强化度不⾼，部分关键部件的可靠性尚待进⼀步提⾼，⾃动化程度低，减振降噪，措施尚未实际应⽤(但⾼速机上已有应⽤)，排放研究还处于议论阶段：整机的系列化和零部件的通⽤化程度较低；部分零部件如⾼压油泵和喷油器的偶件、调速器、轴⽡和活塞环等的制造⼯艺落后，质量较差，引进指标较⾼机型的这些零部件仍依赖进⼝，这些薄弱环节也限制了⾃⾏开发机型强度的提⾼。
车用涡轮增压器涡轮设计方法
车用涡轮增压器涡轮设计方法
车用涡轮增压器涡轮设计方法如下：
1. 确定设计方案：根据任务要求，确定设计方案。
考虑到本次设计的限制条件，可以采用轴流式涡轮增压器。
2. 设计压气机：根据空气流量和压力比等要求，设计压气机。
可以采用可变截面设计，以适应不同工况下的空气流量需求。
3. 设计涡轮：根据废气流量和转速等要求，设计涡轮。
可以采用叶片式设计，以实现高效率和高功率输出。
4. 设计轴封：根据高温、高压和腐蚀等要求，设计轴封。
可以采用机械密封设计，以实现良好的密封性能。
5. 建立模型：根据设计方案，建立三维模型并进行仿真分析。
通过不断调整参数，优化设计方案。
6. 加工制造：根据最终设计方案，进行加工制造。
在制造过程中需要注意精度和质量等问题。
7. 测试验证：对制造完成的涡轮增压器进行测试验证，以确保其性能达到设计要求。
汽车发动机增压器总成设计要求指南
汽车发动机增压器总成设计要求指南目录：一.涡轮增压器的工作原理与结构21.涡轮增压器工作原理22.涡轮增压器的作用23.涡轮增压器的结构24.增压器的工作环境3二.增压器的开发41.增压器选型42.增压器的匹配分析43.数据冻结54.试验验证5三.增压器在发动机上布置装配的注意事项5四.增压器润滑要求6五.增压器相关试验7六.增压器常见问题7一、涡轮增压器的工作原理与结构1.1涡轮增压器工作原理涡轮增压器就是利用发动机排出的高温、高压废气，废气在涡轮中膨胀做功，驱动涡轮旋转并同时带动同轴的压气机叶轮高速旋转，大量新鲜空气通过压气机叶轮的转动被吸入并压缩后，进入发动机气缸，由于增加了充气量，空气密度增大，从而使更多的燃油充分燃烧，使发动机在尺寸不变的条件下大大地提高了功率。
1.2涡轮增压器的作用1）提高发动机的动力性：增压后的功率可比原机提高30％～50％，甚至更多。
2）改善发动机燃油经济性：增压后热效率提高，发动机功率上升，使发动机燃油经济性大幅度增加。
3）改善发动机的排放情况：采用涡轮增压可使燃烧更充分，CO、HC及PM排放降低，采用中冷可进一步降低NOx排放；发动机体积小，发射噪声的表面积小，涡轮能起到消声作用。
4）起到高原功率恢复作用：涡轮增压器的自我补偿功能，对海拔高度变化有较高的适应能力，在高原地区工作时比不增压发动机功率下降要少得多。
1.3涡轮增压器的结构涡轮增压器由以下基本部件组成：涡壳、压壳、中间体总成（芯部总成）、涡轮轴、废气旁通阀及等目前增压器普遍增加两个电磁阀（如图所示）E_CRV阀：与发动机ECU相连，通过on/off放气，避免节气门突然关闭时产生过载和增压器喘振及避免回压过大对叶片造成破坏，起到保护作用。
PWM阀：通过ECU控制PWM阀占空比，从而在不同工况下精确控制执行器开启压力。
增压器的核心部件为中间体总成（芯部总成）：负责两个壳体的连接，还有一个轴承室，在两个壳体间负责连接两者的，还有一个轴承室，安装有负责连接并承托起压气机叶轮、涡轮叶轮，应付上万转速的涡轮轴，以及与之对应的机油入口、机油出口等（甚至包括水入口和出口）。
涡轮增压器执行标准
涡轮增压器执行标准
涡轮增压器的执行标准通常包括以下几个方面:
1. 尺寸和材料要求：涡轮增压器的尺寸和材料需要符合相关的设计要求和规范。
例如，尺寸要求涉及涡轮增压器的外形尺寸、进出气口尺寸等，材料要求涉及涡轮增压器的叶轮、轴承和外壳等部件的材料选择。
2. 性能要求：涡轮增压器的性能要求包括涡轮增压器的压力比、效率、流量特性等。
这些要求可以通过实验和计算来确定，确保涡轮增压器能够满足特定功率输出和燃料经济性要求。
3. 耐久性要求：涡轮增压器需要具备一定的耐久性，能够在长期使用和恶劣工况下保持稳定的工作性能。
耐久性要求包括涡轮增压器的可靠性、寿命和耐高温、耐振动等能力。
4. 安全要求：涡轮增压器在工作过程中需要符合相关的安全要求，以确保其不会对车辆及驾驶员造成安全隐患。
安全要求包括涡轮增压器的供气及排气系统设计、工作压力的控制等。
总而言之，涡轮增压器的执行标准需要涵盖尺寸和材料要求、性能要求、耐久性要求和安全要求等多个方面，以保证其在汽车或其他应用中的正常工作和安全可靠性。
鱼雷单级涡轮发动机叶片强度设计
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其中， , 为叶片材料比重， 5 为叶片旋转角速度， 3 6 ? F 为面 积随叶片高度变化的函数。 涡轮机叶片为等截面叶片， 即 36 ?F （% ） 因此拉伸应力公式 简化为： P 常数， !* < , = 5> ! ! （ ?! & @ ?* ） !1 （! ）
离心拉伸应力随半径 ? 的二次曲线向叶根部增大。取 " < 叶根应力为： .( A % ， .( < ?6 B ?&: 4 < # = ? < # = .( A !/ 因而， （," ） < !, 4! % ! 1 .( （N ）
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赵昕等： 鱼雷单级涡轮发动机叶片强度设计
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3、 4、 5、 6 四个点为危险点。应力计算公式为：
1 结论
这里讨论了鱼雷涡轮发动机当满足鱼雷航行条件时，大焓 降级叶片强度校核，证明单级冲动式涡轮发动机能满足设计工 况的要求。
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参考文献
$ FG)EHIJKI L M2 NI&GO P B IO< QI<R B M S LRTGO<I&U VWGX YO -IETI<RE GZ KYDKWU [GI<R< S)&\YOR ?WI<RE >LF]=4 " PS " $140 陈伟等 0 航空发动机涡轮盘 " 机械载荷耦合响应分析研究 0 . 漆文凯， 机械设计与制造， .’’+ % $ ( 0
单级向心涡轮液力变矩器
3. 9. 6 利用工作油润滑的轴承，不允许涂抹润滑脂。
3. 9. 7 装配时，与骨架油封唇口、O 形密封圈接触的零件表面应抹以工作油。
3. 9. 8 装配后，输入端和输出端应能转动自如，各旋转零件间不得有碰擦或卡死现象。
3. 9. 9 装配后，外露机加工表面应涂抹防锈油。
4 试验方法
4. 1 性能试验 变矩器的性能试验包括牵引性能试验和零速工况性能试验，试验方法按 GB/T 7680 的规定。
a）感官检查运转平稳性，有无擦、碰等异常声响； b）检查有无外漏现象； c）用量杯、秒表测量内部泄漏量。 4. 4 阀的功能试验 阀的功能试验在变矩器油温 80~100℃条件下进行。 4. 4. 1 溢流阀（安全阀）功能试验 变矩器不运转（n1=0），油泵流量为标定流量±5%，调节系统油压使溢流阀出口流量处于最小稳 定流量（5 L/min±1 L/min）时，所测溢流阀的开启压力应为标定压力±0.03MPa。 4. 4. 2 背压阀的试验 变矩器不运转（n1=0），通过背压阀的流量为标定流量±5%，阀前的油压应为标定油压±0.05MPa。 4. 4. 3 主压力阀的试验 变矩器不运转（n1=0），油泵流量为标定流量±5%，阀前压力应为标定油压±0.05MPa。
变矩器的清洁度应符合 JB/T 10223 的规定。 3. 6 铸件 3. 6. 1 变矩器的铝合金叶轮的铸造应符合 JB/T 9712 的规定。 3. 6. 2 变矩器的灰铸铁件应符合 GB/T 9439 的规定。 3. 6. 3 变矩器的球墨铸铁件应符合 GB/T 1348 的规定。 3. 7 机械加工零件 3. 7. 1 变矩器主要零件的主要部位的尺寸公差等级应不低于表 2 的规定。
ICS 23. 100 J 19
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单级涡轮增压器设计规范
单级涡轮增压器是涡轮转子的一部分，在转子端装有一个小叶片，通过改变轴转速将扭矩输出到各个不同的转速区，由涡轮来驱动转子转动。
叶轮直接与轴连接而不与转子相连，是一种结构简单、性能可靠、效率高的增压器。
单级涡轮增压器能提供强大的动力驱动，其输出扭矩远大于两级叶轮；而且由于结构简单、重量轻和易于实现电动控制等优点，在小排量发动机中得到了广泛应用。
1.控制发动机输出功率的结构
单级增压器的叶轮安装在壳体上，采用直接与轴连接的方式实现旋转的控制，其结构简单，便于实现电动控制。
为使叶轮转子在整个动力过程中始终处于稳定状态，叶轮必须能承受足够的负载；由于结构简单，因此减重效果明显。
但由于涡轮叶片尺寸比较大，需要增加叶片厚度来减重。
2.采用低噪声发动机部件
为了改善柴油机工作时的噪声水平，单级涡轮增压器可以采用低噪声发动机部件。
比如低噪声涡轮增压器转子的轴颈、外壳和阀体。
转子的结构应该具有较低的空燃比和较高的效率，而且其噪声也会随着转速的变化，因此在设计时，必须根据工况合理地选择空燃比和发动机噪音的最佳组合。
3.提高进气效率
由于单级涡轮增压器的进气压力较高，而且在进排气过程中存在着较大的热量损失，因此很难做到设计的最大进气效率。
在设计时，可采用高流量进气方式，并采用“轻量化”的进气管路方案以及合理的进气量分配等措施来提高进气效率。
例如采用无间隙排气系统；采用空气流过导流盘将空气排入发动机气缸，使空气在活塞顶部与发动机进气歧管中被充分混合；采用空气开关增加压力并对进气口进行强制通风等都可以提高进气量。
此外还可采用排气阀门提高排气效率。
4.采用高强度轴承和高质量的空气组件
高强度轴承是实现增压器轻量化最重要的因素之一。
对于采用高速轴承的单级涡轮增压器，其最大滚道的刚度可达到普通轴承的两倍以上，而且轴承所承受压力达到与轴承内径相等的轴承力。
在增压器设计中要尽量减少空气组件长度、高转速下的尺寸变化。
空气组件是增压器必不可少、非常重要的组成部分，空气组件质量不合格导致发动机起动时所产生污染并严重影响发动机效率和排放。
5.合理选择发动机工作时的气流方向
单级涡轮增压器的转速是可变的，而进排气口的气流方向对压气机的功率和效率有重要影响。
当进排气口气流的两个转速区不同步时，压气机功率和效率就会降低，并将造成排气不畅。
因此，必须在设计时充分考虑发动机转速和进气管所处的转速区变化带来的气流不均匀性，尽量采用两个转速区相对平直的气流方向，当发动机排量与进气管排量相等时，进气阻力最小。