民航发动机机构与系统(DOC)

第一章绪论

1. 简述航空发动机研究和发展工作的特点。

1）技术难度大。涉及学科众多，零件数量庞大并且工作环境复杂、苛刻。然而对发动机的性能、重量、适用性、可靠性、耐久性、和环境特性等又有极高的要求。

2）周期长，发动机的研制周期为9~15年

3）费用高，航空业均衡发展的国家，发动机的研究和发展费用约占研究总费用的1/4，占发动机销售额的12%~15%，远高于机械制造业3%~4%的比例。

2. 简述航空燃气涡轮发动机的基本类型及其特点。

分为涡喷、涡桨、涡扇、涡轴、桨扇。

涡喷：由于做功过程是连续的，又发动机本身就是推进器，没有像螺旋桨那样需要限制速度，所以推力较活塞发动机大得多，推力大、重量轻、能适应高空飞行的优点，突破了音障。但由于发动机的推力是从高速排出的高温燃气获得的，所以涡喷存在耗油率高的缺点。

涡桨：结构以涡喷为基础，将轴延长至进气道前，安装一个直径较大的螺旋桨。其排气能量损失小，推进效率高，所以耗油率低。由于有直径较大的螺旋桨，飞行速度受到限制，由于Ma=0.5~0.7.由于螺旋桨和减速器的限制，功率也不可能太大。

涡扇：其是由推进喷管排出燃气和风扇加速空气共同产生推力的涡轮发动机，涡扇发动机具有喷气速度小、噪声低、耗油率小、推力大等优点，但由于具有涵道比，发动机的迎风面积大，喷气速度小，不适宜用于超音速飞机。

涡轴：主要用于直升机，工作和构造上基本同于涡桨发动机，但燃气排出速度较低产生少量动力，大部分的动力有螺旋桨提供。

桨扇：兼具涡扇与涡桨的优点，比现有的涡扇更省油并接近涡桨发动机，又能以接近涡扇发动机的飞行马赫数巡航。由于发动机的转速较高产生较大的噪音。

第三章

一、填空题

1. 现代涡轮喷气发动机的结构由（进气道）、（压气机）、（燃烧室）、（涡轮）、（排气装置）五大部件和附件传动装置与附属系统所组成。

2. 发动机工作时，在所有的零部件上都作用着各种负荷。根据这些负荷的性质可以分为（气体负荷）、（质量负荷）和（温度负荷）三种。

3. 作用在发动机零部件上的气体轴向力可以分为（推力）和（阻力）两部分计算。

4. 航空燃气涡轮发动机主轴承均采用滚动轴承，其中（滚棒轴承）仅承受径向载荷，（滚珠轴承）可承受径向载荷与轴向载荷。

5. 装于发动机转子上的轴承，一般称为发动机（主轴承），以与附件传动中采用的轴承相区别。

6. 压气机转子轴和涡轮转子轴由（联轴器）连接形成发动机转子。

7. 联轴器传递的负荷取决于转子支承方案，一般需能传递（扭矩）、（轴向力）和（径向力）。

8. 在图3.12所示的转子支承方案中，压气机转子和涡轮转子各有自己的止推支点，其联轴器仅传递（扭矩）。

9. 在只有一个止推支点的四支点支承方案中，联轴器不仅要传递（扭矩），而且还要传递（轴向力）。

10. 在大多数的三支点支承方案中，联轴器不仅要传递（扭矩）和（轴向力），而且还要作为涡轮转子的前支点，即要承受（径向力）。

11. 联轴器分为（刚性）联轴器和（柔性）联轴器两大类，其中（柔性）联轴器允许涡

轮转子相对压气机转子轴线有一定的偏斜角。

12. 一个支点采用双排滚珠轴承的关键问题在于如何保证（两个轴承同时承受轴向负荷），而且（承荷均匀）。

13. 发动机工作时，转子的不平衡力通过支承结构传给机匣，使发动机产生振动。减振结构一般有（挤压油膜轴承）和（弹性支座）。

14. 将转子支点的负荷通过气流通道传至外机匣（承力壳体）的构件，称为承力框架。承力框架的结构有：（铸造或焊接机匣）、（利用静子叶片传力）、（利用涡轮导向器传力）和（涡轮后承力框架）。

二、简答题

1. 简述涡喷发动机五大部件的功用。

2. 为什么要对发动机转子轴向力减荷？经常采用的转子轴向力减荷措施有哪些？

3. 何为发动机转子支承方案？转子支承方案的表示方法有哪些？

在发动机中，转子采用几个支撑结构，安排在何处，称为转子支撑方案。

1)转子支点的数目与位置，常用转子支撑方案代号来表示。两条前后排列的横线分别代表

压气机转子和涡轮转子，两条横线前后及中间的数字表示支点的数目。

2)在研究转子支撑方案是，均将复杂的转子简化成能表征其特点的转子支撑方案简图，在

简图中小圆圈表示滚珠轴承，小方块表示滚棒轴承。

4. 在转子支承方案中，止推支点在转子中的位置安排一般有哪些考虑？

1)转子上的止推支点除承受转子的轴向负荷、径向负荷，还决定了转子相对于机匣的轴

向位置，因此，每个转子只能有一个止推支点。由于此支点所承受的负荷较大，一般应置于温度较低的地方。

2)应尽量使转子相对机匣的轴向膨胀量分配在压气机与涡轮两端，使两端的轴向错移量较

小。

5. 写出图3.12和图3-15转子支承方案的代号，并比较二者的特点。1-3-0 与1-2-0

6. 图3.51给出了RB211涡轮风扇发动机的转子与承力系统，分析该发动机的承力系统包括了哪几种承力框架？并在图上标出。

第四章

一、填空题

1. 根据压气机的结构形式和气流的流动特点，压气机可分为（离心式压气机）和（轴流式压气机）两种。

2. 轴流式压气机由（转子（旋转部分））和（静子（固定部分））两部分组成。

3. 轴流式压气机转子一般由（叶片）、（轮盘）、（轴）和一些连接件所组成。

4. 轴流式压气机转子的基本结构类型有（鼓式）、（盘式）和（鼓盘混合式）三种。

5. 在鼓盘混合式转子中，盘、鼓和轴的连接类型可分为（不可拆卸式）和（可拆卸式）两种。

6. 工作叶片主要由（叶身）和（榫头）两部分组成。

7. 轴流式压气机转子叶片的榫头分为（销钉式）、（燕尾形）和（枞树形）三种类型。

8. 轴流式压气机静子是压气机中不转动的部分，由（机匣）和（静子叶片）组成。

9. 压气机的中机匣有（整体式）和（分半式）两种结构。

10. 静子叶片的安装包括（间接固定）和（直接固定）两种方案。

11. 轴流式压气机的防喘方法有：（压气机中间级放气）、（可调进口导流叶片和静子叶片）、（可变弯度的进口导流叶片）、（进气处理机匣）和（多转子发动机）。

12. 轴流式压气机设计成双转子或三转子的主要目的是（发动机稳定工作（防喘））。