【正文】 ...21 .........................................................................24 ..........................................................................................................29 結(jié)束語 ..................................................................................................................... 32 謝 辭 ...................................................................................................................... 33 中國民航大學(xué)本科畢業(yè)論文 5 引言 現(xiàn)在渦輪葉片斷裂的故障是層出不窮，但解決的措施也可謂是種類繁多。 (1)“葉尖切角”。利用相鄰之間的摩擦來吸收震動(dòng)能量，從而有效地起到減震作用；將氣流限制在葉 片與葉冠構(gòu)成的流道中流動(dòng)就，提高渦輪效率。一個(gè)是壓氣機(jī)。這樣安排是渦輪所擔(dān)負(fù)的任務(wù)決定的。燃?xì)庖暂^低的 M 數(shù)流入噴嘴環(huán)，由于通道是收斂的，氣體就在通道進(jìn)行膨脹，壓力和溫度下降，速度上升；然后燃?xì)庖?W1 的速度流出工作輪，在那里繼續(xù)膨脹，使出口相對速 度 W2 大于 w1，從而起到做功的效果。渦輪的效率高于壓氣機(jī)效率的根本原因也是由于通道性質(zhì)。 1. 斷裂 ： 渦輪葉片的斷裂是渦輪葉片故障中最嚴(yán)重的一種，也是本文研究的重點(diǎn)。 f. 工作狀態(tài)下的載荷值超過規(guī)定的載荷 譜 。 ， 如用小焦點(diǎn) X 光檢查，發(fā)現(xiàn)缺陷超標(biāo)造成葉片報(bào)廢。如工作狀態(tài)下的載荷值超過規(guī)定的載荷譜 ， 如轉(zhuǎn)速載荷、應(yīng)力載荷、氣動(dòng)載荷等。如果 在 剛片自由振動(dòng)的同時(shí)，對剛片施加周期性變化的外力，當(dāng)剛片振動(dòng)到 A 處，剛好給 予 向右作用的外力，也就是說，剛片每秒鐘自由振動(dòng)的次數(shù)同每秒鐘外力作用的次數(shù)相等，或者是外力作用次數(shù)的整數(shù)倍數(shù)（如二倍、三倍?）時(shí)，剛片振動(dòng)就會加劇，振動(dòng)的幅度越來越大，這種現(xiàn)象叫做共振。這種損壞就是共振損壞。當(dāng)葉片葉冠處振幅 A＞ 時(shí)，葉片 伸 根段冷卻孔邊或榫頭第一對齒處即出現(xiàn)裂紋與壓氣機(jī)故障葉片很相似，疲勞循環(huán)數(shù)均小于 710 。故設(shè)法減小和控制葉冠振幅十分必要。其增大量約為 11%。 綜上述因素，個(gè)別位置的葉片與其左右葉片葉冠間的間隙最大可達(dá)。gGwEgGwPS 2 3?公斤040,22 3 ?? gGwPS增大量由原來的 。 （ 1）實(shí)例分析 假設(shè)砂石重量 G= 公斤，砂石進(jìn)入渦輪的相對速度 2003 ?w 米／秒（某發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)膺M(jìn)入渦輪葉片的相對速度為 315 米 /秒），葉片上凹坑的深度 S=1 毫米= 米，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，就可求得沙石撞擊在葉片上的作用力（ P）。例如，工作時(shí)將螺帽墊片等掉入發(fā)動(dòng)機(jī)；停機(jī)坪、滑行道上有砂石雜物；飛機(jī)滑行時(shí)，間隔距離太近等等。 。 （ 3）葉頂邊緣的縱向裂紋：這種裂紋的位向 與主應(yīng)力（葉片運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的離心力）的方向平行，其底部特點(diǎn)也與橫向裂紋一樣大部分是沿晶界發(fā)展的，個(gè)別有穿晶現(xiàn)象。發(fā)動(dòng)機(jī)在起動(dòng)或停車瞬時(shí)產(chǎn)生 的溫度變化對應(yīng)變范圍的影響是很大的。在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中，葉片常常發(fā)生熱疲勞裂紋，大大地限制了其使用壽命。由圖 49 可知在蠕變循環(huán)中 應(yīng)力的變化非常明顯，這就導(dǎo)致了葉片在這種蠕變循環(huán)情況下容易發(fā)生斷裂。葉片的低循環(huán)疲勞壽命是由作用于其上的主循環(huán)及次循環(huán)數(shù)和程度決定的。 ),( TtSR? — 相應(yīng)于壽命期內(nèi)最高溫度和過度狀態(tài)的總持續(xù)強(qiáng)度極限。根據(jù)離心載荷譜每個(gè)時(shí)間段內(nèi)的 H、 M、 n 等參數(shù)用“最近點(diǎn)法”或“加權(quán)平均法”得到該平直段上的溫度，氣動(dòng)力及熱應(yīng)力，將熱應(yīng)力，氣動(dòng)力，離心應(yīng)力進(jìn)行線性疊加連同持續(xù)時(shí)間一起，就得到了每個(gè)飛行剖面下的供蠕變應(yīng)力斷裂壽命分析的應(yīng)力譜。否則，渦輪葉片就會因蠕變加劇而損壞。 （ 3）提高表面質(zhì)量和選擇合理的工藝 加工工藝和表面質(zhì)量對疲勞強(qiáng)度有重大的影響，避免粗磨削，修挫毛刺；提高表面光潔度都能提高結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度。因?yàn)楸砻鎽?yīng)力集中通常是大的，表面層又易受外界環(huán)境的影響，而形成很多疲勞源。 在葉片維修上采用先進(jìn)的修理技術(shù) 對缺陷和損傷 葉片進(jìn)行修復(fù)，延長其使用壽命，減少更換葉片可獲得可觀的經(jīng)濟(jì)收益。渦輪葉片的斷裂不是突然發(fā)生的，在它損壞的過程中，也總有一些現(xiàn)象可以察覺。在 梁大敏 老師的細(xì)心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下 ，我的論文得以 順利畫上句號。 最后 感謝所有給我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)，謝謝你們！ 外文翻譯 什么是液壓？ 一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)由五個(gè)部分組成，即動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件、無件和液壓油。輔助元件包括油箱、濾油器、油管及管接頭、密封圈、壓力表、油位油溫計(jì)等。若大活塞的橫截面積是 S2，壓強(qiáng) P在大活塞上所產(chǎn)生的向 上的壓力 F2=PxS2 截面積是小活塞橫截面積的倍數(shù)。1910 年對液力傳動(dòng) (液力聯(lián)軸節(jié)、液力變矩器等 )方面的貢獻(xiàn)，使這兩方面領(lǐng)域得到了發(fā)展。 在術(shù)語上講，齒輪泵也叫正排量裝置，即像一個(gè)缸筒內(nèi)的活塞，當(dāng)一個(gè)齒進(jìn)入另一個(gè)齒的流體空間時(shí)，液體就被機(jī)械性地?cái)D排出來。如果有一個(gè)阻尼器，比如在排出口側(cè)放一個(gè)濾網(wǎng)或一個(gè)限制器，泵則會推動(dòng)流體通過它們。這一特性減少了聚合物滯留并降解的可能性。 齒輪泵由一個(gè)獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可有效地阻斷上游的壓力脈動(dòng)及流量波動(dòng)。s principle of hydrostatic pressure to drive the development of an emerging technology, the United Kingdom in 1795 Joseph (Joseph Braman ,17491814), in London water as a medium to form hydraulic press used in industry, the birth of the world39。 the said oilfilled hydraulic machine. Each of the two liquid a sliding piston, if the increase in the small piston on the pressure of a certain value, according to Pascal39。 PEP－ II 齒輪泵帶有與泵的規(guī)格相匹配的加熱元件，可供用戶選配，這可保證快速加溫和熱量控制。 PEP－ II泵的齒輪與軸共為一體，采用通體淬硬工藝，可獲得更長的工作壽命。然而泵還是可以良好地運(yùn)行，對大多數(shù)擠出物料來說，仍可以達(dá)到 93％～ 98％的效率。 齒輪泵 齒輪泵的概念是很簡單的，即它的最基本形式就是兩個(gè)尺寸相同的齒輪在一個(gè)緊密配合的殼體內(nèi)相互嚙合旋轉(zhuǎn)，這個(gè)殼體的內(nèi)部類似 “8” 字形，兩個(gè)齒輪裝在里面，齒輪的 外徑及兩側(cè)與殼體緊密配合。 1925 年維克斯 ()發(fā)明了壓力平衡式葉片泵 ,為近代液壓元件工業(yè)或液壓傳動(dòng) 的逐步建立奠定了基礎(chǔ)。于是，小活塞對液體的壓強(qiáng)為 P=F1/SI, 能夠大小不變地被液體向各個(gè)方向傳遞 ” 。壓力控制閥又分為益流閥 (安全閥 )、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。 論文的順利完成，也離不開其它任課老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心和幫助。完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的 每一步對我來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，也 因而 成就了我在大學(xué) 學(xué)業(yè) 期間獨(dú)立完成的最大的項(xiàng)目。 。上述問題不是最突出特別結(jié)構(gòu)受壓部分，采用各種高強(qiáng)度的辛基合金等。不符合要求，采用提高表面光潔度來提高渦輪葉片的壽命。在葉片伸根段處多采用卸荷措施。 中國民航大學(xué)本科畢業(yè)論文 30 （ 1）連續(xù)使用最大轉(zhuǎn)速的時(shí)間不得超過規(guī)定 各類型的發(fā)動(dòng)機(jī)，連續(xù)使用的時(shí)間都有規(guī)定的數(shù)值。 ② 3915 1305 ③ 2355 785 Ⅰ級渦輪轉(zhuǎn)子葉片損傷壽命分析：根據(jù)應(yīng)力分析和壽命初步分析在葉片上選擇了 3 個(gè)關(guān)鍵部位，即；葉身 —— 根部截面進(jìn)氣邊緣；伸根段 —— 第 6 號進(jìn)氣孔的孔邊；榫頭 —— 第 1， 2 榫齒間的轉(zhuǎn)接圓弧處。 狀態(tài)③：葉身盆、背兩側(cè)拋修減薄且材料持久極限下降 10％。 發(fā)動(dòng)機(jī)的載荷譜通常有兩種表達(dá)形式：①狀態(tài)和狀態(tài)變化；②發(fā)動(dòng)機(jī)的總體參數(shù)，如高度（ H） 、轉(zhuǎn)速 (n)、和壓力 (P)等。端口面均較粗燥，但相對而言，斷口的粗糙度與實(shí)驗(yàn)循環(huán)數(shù)成反比。對于渦輪轉(zhuǎn)子葉片熱疲勞是一種關(guān)鍵的影響耐久性因素。如圖 47 示隨著時(shí)間的變化渦輪葉片它所承受的循環(huán)載荷在不停變化。燃燒組織惡化，可能會使高溫帶后移，引起溫度場的嚴(yán)重不均勻現(xiàn)象。 渦輪葉片的疲勞斷裂故障 疲勞斷裂是發(fā)動(dòng)機(jī)葉片斷裂的最主要的斷裂故障模式，航空發(fā)動(dòng)機(jī)由于造價(jià)很高，和平年代許多飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)本身已經(jīng)到了壽命 期 ，但還是仍然使用，這就使疲勞斷裂的概率大大上升。 渦輪葉片被打傷后，強(qiáng)度減弱，在很大的離心力和交變力的作用下，傷口 進(jìn)一 步發(fā)展，直至斷裂。為什么小小的砂石竟能把特種剛制成的葉片打傷呢？這是因?yàn)椋瑴u輪是以高速旋轉(zhuǎn)的，砂石進(jìn)入工作輪的相對速度很大，因而砂石雖小，具有的動(dòng)能卻卻很大，碰到葉片上，具有的很大的撞擊力，足以打傷葉片。 c 項(xiàng)，將榫槽兩面梳齒的錯(cuò)齒由原 改為 ，則葉 冠一側(cè)面對已 夾緊榫頭檢查其偏差由原來的 ,使葉冠間隙中國民航大學(xué)本科畢業(yè)論文 19 米公斤動(dòng) ?????? 23 39。 ，經(jīng)分析計(jì)算，綜合各種加工因素，在極限狀態(tài)下，個(gè)別葉片的葉冠與其左右葉片葉冠間的間隙最大可能增加 。 700～ 750 度，熱膨脹后沿周向伸長， 葉冠間隙 便 減小其 25%。此種形式為葉冠中最簡單的形式。葉片各截面的應(yīng)力隨著葉冠處振幅的增大而增加，應(yīng)力與振幅基本上成正比。當(dāng)葉片的自由振動(dòng)頻率同強(qiáng)迫振動(dòng)頻率相等或?yàn)閺?qiáng)迫振動(dòng)頻率的 整數(shù)倍數(shù)時(shí) ，便發(fā)生共振。為了理解共振損壞，應(yīng)先懂的共振的 含 義。如外物打傷葉片 ， 人為因素導(dǎo)致的葉片損壞斷裂 ， 渦輪葉片的振動(dòng)原因 ， 冷卻方式 不 正確 或冷卻氣流壓力超過規(guī)定值而導(dǎo)致葉片的損傷斷裂等。 ， 如 葉 根段冷卻孔邊裂紋或掉渣，冷卻孔堵塞等。外來物如沙石、金屬雜物等進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)后，能夠打傷葉片。 中國民航大學(xué)本科畢業(yè)論文 11 第 3 章 渦輪葉片的故障總述 渦輪轉(zhuǎn)子葉片是把高溫燃?xì)獾哪芰哭D(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)子機(jī)械功的重要零件 。因?yàn)闅饬髟趬簹鈾C(jī)中擴(kuò)散過多時(shí)容易發(fā)生分離，所以折轉(zhuǎn)角較小一般為 30 度～ 40 度，而渦輪則由于槽道的收斂性，氣流不中國民航大學(xué)本科畢業(yè)論文 10 容易分離，折轉(zhuǎn)角較大，一般在 95 度以上。將任意半徑上的“基元級”（如圖 2 2）中的（ ab）展開，則得如圖所示的渦輪基元級葉柵，包括噴嘴環(huán)葉刪和工作輪葉柵。每一級則由靜止的“噴油環(huán)”（又稱導(dǎo)向器）和“工作輪”組成。中間葉根的橫截面通常作成長方形或工 形 。由于該處比較薄弱，在高溫下，交變的熱應(yīng)力與振動(dòng)應(yīng)力均較大，容易出現(xiàn)裂紋與斷裂等故障，更重要的是由于可以磨削小部分的材料，來改變?nèi)~片自振頻率（稱為“修頻” ）。 葉身 由于渦輪級中轉(zhuǎn)換能量大，即氣流速度高轉(zhuǎn)折角大，從而氣動(dòng)力大，所以渦輪葉片的類型剖面彎曲度大，葉身交厚，并且沿葉高的截面變化也明顯。 followed the principle of the turbine blades with a brief description of the work。 畢業(yè)論文作者簽名： 簽字日期： 年 月 日 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）版權(quán)使用授權(quán)書 本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作者完全了解中國民航大學(xué)有關(guān)保留、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定。 （保密的畢業(yè)論文在解密后適用本授權(quán)說明） 畢業(yè)論文作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 簽字日期 ： 年 月 日 簽字日期： 年 月 日 中國民航大學(xué)本科畢業(yè)論文 2 渦輪葉片斷裂故障的分析與預(yù)防措施 XXX 摘要 ： 渦輪轉(zhuǎn)子葉片是把高溫 燃?xì)獾哪芰哭D(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)子機(jī)械功的重要零件工作時(shí)，它不僅被經(jīng)常變化著的 高溫燃?xì)馑鼑⑶疫€承受著高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的巨大離心力氣體和振動(dòng)負(fù)荷等，此外還要經(jīng)受高溫燃?xì)庖鸬母g和侵蝕，因而渦輪轉(zhuǎn)子葉片的工作條件是惡劣的 ,它是決定發(fā)動(dòng)機(jī)壽命的主要零件之一 ,因此渦輪轉(zhuǎn)子葉片的故障是不可忽視的。 這篇文章就從渦輪葉片的組成、工作原理、再總結(jié)出各種斷裂的故障以及解決的措施， 希望能對大家今后的工作以及學(xué)習(xí)提供幫助。即在葉尖排氣邊緣削掉一部分材料。 (3)“環(huán)行護(hù)圈”。另一個(gè)則是渦輪。渦輪的任務(wù)在于把來自 燃燒室 的高溫高壓燃?xì)獾臒崮苻D(zhuǎn)變成渦輪軸上的機(jī)械工，把噴油嘴環(huán)排在前面就是為了實(shí)現(xiàn)這一能