1410 轴承和封严.ppt

第十章 轴承和封严 10.1 转子支承型式 在燃气涡轮发动机中，压气机、风扇、涡轮转子以及连接它们的零件、组件组成发动机转子，有单转子，双转子（高压转子与低压转子），三转子（高压、中压与低压转子）。转子通过支承结构支承于发动机机匣上。转子上承受的各种负荷由支承结构承受并传至发动机机匣上，最后由机匣通过安装节传至飞机构件中。发动机中，转子采用几个支承结构（支点），安排在何处，称为转子支承方案。 10.1 转子支承型式 为了表示转子支点的数目与位置，常用两条前、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。例如1-3-0的转子支承方案，表示压气机转子前有一个支点，涡轮转子后无支点，压气机与涡轮转子间有三个支点，整个转子共支承于四个支点上。 一般在研究转子支承方案时，均将复杂的转子简化成能表征其特点的简图，在简图中小圆圈表示滚珠轴承，小方块表示滚棒轴承。 10.1 转子支承型式 转子上的止推支点除承受转子的轴向负荷、径向负荷外，还决定了转子相对机匣的轴向位置，因此每个转子只能有一个止推支点。 发动机转子上的联轴器是连接涡轮转子与压气机转子的组合件。在不同的支点支承方案中，联轴器有的仅传递扭矩；有的要传递扭矩和轴向力；有的不仅要传递扭矩、轴向力，还要承受径向力。如果允许涡轮转子相对压气机转子轴线有一定的偏斜角，这种联轴器称为“柔性联轴器”。在2支点的支承方案中，联轴器仅传递扭矩与轴向力，且将涡轮轴与压气机轴刚性的联成一体，这种联轴器称为“刚性联轴器” 连轴器是支点时：承受径向力、轴向力并传递扭矩。 连轴器不是支点时：承受轴向力并传递扭矩。 10.2 轴承 发动机中广泛使用滚动轴承，也使用滑动轴承。滚动轴承有滚珠轴承和滚棒轴承。 滚动轴承是基于滚动接触原理而设计的，一般由内圈、外圈，一组滚动体（滚珠或滚棒）和保持架组成。内圈通常装在轴上，与轴紧配合，并与轴一起旋转。内套圈外表面上有供滚珠或滚棒滚动的沟槽，称内沟或内滚道。外圈通常在轴承座或机械壳体上，与轴承座孔成过渡配合，起支撑滚珠和滚棒的作用。有些轴承是外圈旋转，内圈固定而起支撑作用。外圈内表面上也有供滚珠或滚棒滚动的沟槽，称外沟或外滚道。滚动体在内圈和外圈的滚道之间滚动，在旋转过程中允许其发生相对运动，滚动体的大小和数量决定着轴承的承载能力。保持架把轴承的一组滚动体均匀相互隔开，以避免互相碰撞和摩檫，并使每个滚动体均匀和轮流地承受相等的载荷。 10.2 轴承 滚动轴承的分类方法很多，如按承受载荷的方向不同，轴承可分为向心型轴承和推力型轴承两大类，向心轴承只能承受径向载荷，有的向心轴承在承受径向载荷的同时，还能承受不大的轴向载荷；而推力轴承只能用来承受轴向载荷。 按滚动体种类不同，可分为球轴承、滚棒轴承，其中滚棒轴承又可分为圆柱滚棒轴承、圆锥滚棒轴承、滚针轴承等。 轴承的目的：1.支撑 2.减小摩擦力 10.2 轴承 在某些发动机上，为了尽量减少从旋转组件传向轴承座的动力负荷的影响，采用了“挤压油膜”式轴承。在轴承外圈和轴承座之间留有很小的间隙，该间隙中充满了滑油。该油膜阻尼了旋转组件的径向运动及传向轴承座的动力载荷，因此减低了发动机的振动及疲劳损坏的可能性。 轴承需要滑油润滑和冷却。通过一个标定孔供应一定温度和压力的滑油，孔的尺寸确定了在各种工况下的流量。保持滑油干净十分重要，喷油孔前，供油路上安装有若干油滤和滤网。 10.3 封严作用和型式 封严件用于防止滑油从发动机轴承腔漏出，控制冷却空气流和防止主气流的燃气进入封严空气腔。 在燃气涡轮发动机上使用了多种封严方法。选择何种封严方法取决于周围的温度和压力、可磨蚀性、发热量、重量、可用的空间，易于制造及安装和拆卸。 蓖齿式封严件 浮动环（环形）封严件 液压封严件 石墨封严件 刷式封严件 10 轴承 掌握要点： 10—1：什麽叫支撑？ 支撑的目的？ 支撑点的表达形式？ 止推支点的受力情况。连轴器的分类及传力特点。 10—2：轴承的种类、结构特点、承力特点。挤压油膜式轴承特点。轴承的目的和润滑特点。 10—3：封严的目的。封严的种类及结构特点。 10 轴承 参考试题： 挤压油膜轴承特点 轴承腔的冷却 刚性连轴器与柔性连轴器 轴承的种类和结构 * * 图10-1 PW4000发动机转子支承方案简图 低压转子0—2—1 高压转子1—1—0 图10-2 CFM56发动机转子支承方案简图 低压转子0—2—1 高压转子1—0—1