Проект опоры компрессора высокого давления двухконтурного турбореактивного двигателя тягой 157 кН
Введение
Опоры ТРДД, как объект проектирования, представляют собой комплекс, состоящий из механических компонентов конструкции двигателя, а также элементов систем обеспечения работоспособности подшипников [1]. Этот комплекс состоит из отдельных модулей, которые входят в конструктивно-силовую систему двигателя, но в отличие от таких узлов как компрессор, турбина, камера сгорания не несут прямых функций в рабочем процессе [2]. Они обеспечивают расчетное взаимоположение и вращение решеток профилей ротора относительно решеток профилей статора. Однако с точки зрения проектирования и доводки двигателя эти модули требуют решения разноплановых задач. Так, являясь связующими элементами силовой системы ротора и силовой системы статора двигателя, опоры формируют суммарную осевую силу - тягу двигателя, которая через детали подвески, опять-таки связанные с опорами, передается на летательный аппарат.
Опора КВД является силовым элементом двигателя, служит опорой ротора компрессора, образует узел пе
Оглавление
Реферат 5
Перечень используемых условных обозначений и основных сокращений, индексов 9
Введение 15
1. Актуальность 16
2. Термогазодинамический расчет 19
2.1. Введение 19
2.2. Исходные данные для расчёта 19
2.3. Предварительный расчёт 21
2.4. Расчёт по исходным параметрам 23
2.5. Расчёт основных данных двигателя 38
2.6. Предварительная оценка геометрических параметров узлов в характерных сечениях двигателя 40
2.7. Частота вращения роторов трдд 47
2.8. Проектировочная часть 51
2.9. Заключение по разделу 53
3. Проектирование опоры компрессора высокого давления 55
3.1. Конструктивно-силовая схема опоры 55
3.2. Выбор схемы подвода масла к подшипнику 56
3.3. Выбор материалов 60
3.4. Анализ нагружения опоры 61
3.5. Расчет на прочность по двумерной модели 66
3.5.1. Формирование расчетной модели опоры 67
3.5.2. Тепловое проектирование 67
3.6. Расчет на прочность по трехмерной модели 68
3.6.1. Анализ конструкции опоры 68
3.6.2. Подготовка расчетной схемы 69
3.6.3. Определение параметров граничных воздушных потоков 69
3.6.4. Подготовка граничных условий для теплового анализа 79
3.6.5. Подготовка конечно-элементных моделей 85
3.6.6. Анализ результатов расчетов 85
3.7. Выбор уплотнений 87
3.7.1. Сравнительный анализ уплотнений 88
3.8. Конструктивные методы снижения роторной вибрации. Частотная отстройка. Демпфирование 88
3.9. Заключение по разделу 90
4. Технологическая часть. Разработка технологического процесса сборки опоры 91
4.1. Назначение детали и анализ ее технологичности 91
4.2. Определение типа производства и форма его организации 92
4.3. Расчет размерных цепей 96
4.3.1. Расчет цепи в осевом направлении 96
4.3.2. Расчет цепи в радиальном направлении 97
4.4. Расчет режима сборки 97
4.5. Проектирование, описание и расчет приспособления 102
4.6. Заключение по разделу 103
5. Материально-техническое обеспечение подготовки проекта приспособления для установки опоры 104
5.1. Теоретические аспекты обеспечения мто 104
5.2. Калькуляция затрат на проект 106
5.2.1. Расчет суммы единовременных затрат 106
5.2.2. Расчет текущих затрат и прогнозирование цены 107
5.3. Мто проекта 111
5.4. Выводы по разделу 112
6. Охрана труда и безопасность жизнедеятельности. Обеспечение бжд инженера-конструктора. Расчет освещенности 113
6.1. Факторы, влияющие на организм человека при работе с пк 113
6.2. Требования к организации компьютерного оборудования 113
6.3. Электромагнитное излучение 114
6.4. Влияние визуальных характеристик монитора на зрение человека 115
6.5. Влияние запыленности и температуры окружающего воздуха 118
6.6. Влияние эргономического несовершенства рабочего места и устройств пк 119
6.7. Влияние недостаточного уровня освещенности 120
6.8. Расчет освещения 121
6.8.1. Характеристика помещения 121
6.8.2. Характеристика выполняемой работы 121
6.8.3 характеристика рабочего места 122
6.8.4. Расчет естественного освещения 122
6.8.5. Расчет искусственного освещения 123
6.9. Заключение по разделу 124
Заключение 126
Список использованных источников 127
Приложение А 130
Приложение Б 131
Приложение В 132
Приложение Г 133
Список использованных источников
1.Иноземцев А.А. Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок / А.А. Иноземцев, М.А. Нихамкин, В.Л. Сандрацкий – М.: Машиностроение, 2008. – т.1 – 208 с.
2.Новиков Д.К. Опоры и уплотнения авиационных двигателей и энергетических установок / Д.К. Новиков, С.В. Фалеев. – Самара. : изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2011. – 124 с.
3. Звонарев, С. Л. О возможных причинах отказов подшипников качения / С. Л. Звонарев, А. И. Зубко — // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. — 2012. — № 3 (34). — С. 16-22.
4. Паровай, Е. Ф. Актуальные проблемы надёжности узлов трения газотурбинных двигателей / Е. Ф. Паровай, И. Д. Ибатуллин — // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. — 2015. — № 3 (14). — С. 375-383.
5. Григорьев А.А. Теория, расчет и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок: учеб. пособие / А.А. Григорьев – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2007. – 196 с.
6.Теория, расчет и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок: метод. указания для студ. специальности 24.05.02 "Проектирование авиационных и ракеных двигателей" / сост.А.А. Григорьев. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун та, 2018. – 23 с.
7. Белоусов, А.Н. Теория и расчет авиационных лопаточных машин /А.Н. Белоусов, Н.Ф. Мусаткин, В.М. Радько. — Самара: Самарский дом печати, 2003. — 336с.
8. Григорьев, А.А. Теория, расчет и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок. Теоретические основы: учеб. пособие / А.А. Григорьев. – 2-е изд., перераб. и доп. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2010. – 368 с.
9. ТУ 38.1011299-2006. Масло ИПМ-10 авиационное. – ОАО «ВНИИ НП», 25.12.2006.
10. Заббаров, Р. Материалы и технологические процессы изготовления заготовок и отливок аэрокосмического назначения: учеб. пособие / Р. Заббаров. – Самара: Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2008. – 92с. : ил.
11. Белоусов
В конструкцию подшипников качения входит наружное и внутреннее кольца, по беговым дорожкам которых перекатываются тела качения, ролики или шарики, и сепаратор. Сепаратор обеспечивает сохранение направления движения телами качения и их межосевое расстояние. Детали подшипников качения воспринимают большие нагрузки от массовых динамических, колебательных сил роторов. Характер прилагаемой нагрузки ко всем деталям различен, но общий срок службы подшипника зависит от работоспособности каждой из них. При ухудшении работоспособности одной из деталей происходит ухудшение качества работы подшипника в целом. Например, при образовании усталостных повреждений на одной или двух беговых дорожках тела качения испытывают повышенные ударные нагрузки, которые, в свою очередь, передаются на сепаратор. А сепаратор испытывает ударные нагрузки от тел качения, так как не все из них одновременно находятся в контакте между двумя беговыми дорожками и воспринимают, и передают нагрузку от ротора или роторов. Как правило, в контакте с двумя беговыми дорожками находится от одного до четырёх тел качения, в то время как остальные выбирают рабочий зазор и контактируют