透平机械结构和强度计算第1章.ppt

透平机械结构和强度计算 1 考试课 2 参考书： 《透平零件结构和强度计算》 吴厚钰 《汽轮机原理 》 康松 等 《透平压缩机强度与振动》 刘士学 《机械工程手册》第72篇 机械工业出版社 《材料力学》 《理论力学》 其它力学资料、振动方面资料 第一章 叶片的结构和强度计算 §1－1 叶片结构 从强度观点考虑，动叶片的结构分：叶片型线部分，叶根部分和叶顶部分 1.1.1 叶型部分 1、符合气体动力学的要求，满足结构强度和加工方面要求 2、叶型分等截面和变截面叶型 3、一般 Dm / l 10的级 等截面叶型 4、一般 Dm / l 10的级 变截面叶型 改善流动和减少离心力 Dm ---- 级的平均直径 l----叶片高度 第一章 叶片的结构和强度计算 §1－1 叶片结构 1.1.2 叶根部分 1、作用：叶根是将叶片固定在叶轮或转鼓上的联结部分 2、要求：叶根与轮缘的固定应该是牢靠的，在任何运行条 件下保证叶片在转子中位置不变； 叶根应尽量做到结构简单，制造方便； 使轮缘的轴向尺寸最小，以缩短整个通流部分的轴向长度。 3、型式：叶根的结构型式取决于强度、制造和安装工艺条 件以及转子的结构型式 4、常用的结构型式有：T形、叉形、枞树形，菌形等。 第一章 叶片的结构和强度计算 §1－1 叶片结构 1.1.2 叶 根 部 分 第一章 叶片的结构和强度计算 §1－1 叶片结构 1.1.2 叶 根 部 分 第一章 叶片的结构和强度计算 §1－1 叶片结构 1.1.2 叶根部分 6、T型叶根 优点：结构简单，加工装配方便，工作可靠，短叶片中普遍采用 缺点：叶片离心力对轮缘两侧 产生弯矩，使轮缘有张 开的趋势，容易引起较 大的弯曲应力。 第一章 叶片的结构和强度计算 §1－1 叶片结构 1.1.2 叶根部分 6、T型叶根 改进：叶片长度加大的情况下，在T型叶根的两侧 往往加铣两个凸肩将轮缘两侧包住，以减少它的 弯曲应力；当叶片增长，离心力加大的情况下， 为了加大叶根的受力面积，还可以采用带凸肩 的双T型叶根。 可以用于中长叶片。 第一章 叶片的结构和强度计算 §1－1 叶片结构 1.1.2 叶根部分 6、T型叶根 装配：圆周向装配式。 在固定叶根的轮缘槽中有一个或两个窗口， 其长度比叶片结距略大，宽度比叶根宽 0.02~0.05毫米，以便将叶片依次装入轮槽中。 在窗口位置的叶片为封口叶片（又称末叶片）， 封口叶片用铆钉固定在轮缘上。 第一章 叶片的结构和强度计算 §1－1 叶片结构 1.1.2 叶根部分 6、T型叶根 装配缺点： 周向装配式叶根的共同缺点是当叶片损坏时，拆换必须通过窗口进行，因而必然牵动许多完好叶片，增加装拆工作量。 第一章 叶片的结构和强度计算 §1－1 叶片结构 1.1.2 叶根部分 7、叉型叶根 优点：加工比较简单，拆换叶片方便；避免了T型叶根使轮缘两侧张开引起的弯应力，而且强度适应性好，随着叶片离心力的增大，叶根叉数可以增多。 缺点：装配时钻铆孔不方便， 比较费工。 整锻转子和焊接转子 一般不采用叉型叶根。 第一章 叶片的结构和强度计算§1－1 叶片结构 1.1.2 叶根部分 8、枞树型叶根 广泛地应用于燃气轮机的透平叶片上，大功率蒸汽轮机的长叶片上。 优点：枞树型叶根由轴向装入单独的叶根槽中，所以拆装方便； 由于叶根采用尖劈形，所以叶根和对应的轮缘承载截面都接近等强度。在同样的尺寸下，承载能力最高。 在叶根和叶轮槽中，齿的非承载面一边有间隙，燃气轮机可以利用此间隙进行空气冷却；同时，松动配合的叶片可以自动定心；间隙的存在，允许轮缘和叶根在受热后能自由膨胀以减少热应力。 第一章 叶片的结构和强度计算 §1－1 叶片结构 1.1.2 叶根部分 8、