Скачать бесплатную работу можно по короткой ссылке. Ознакомится с содержимым можно ниже.
ТЗ
Введение
1. Описание конструкции и процесса сборки узла газовой турбины.
2. Проектный расчет вала турбины.
2.1. Определение вращающего момента, выбор материала и его основных характеристик.
2.2. Определение наружного и внутреннего диаметров.
3. Выбор подшипников.
3.1. Определение реакций опор.
3.2. Выбор подшипников по динамической грузоподъемности.
3.3. Проверка подшипников на статическую грузоподъемность.
4. Проверочный расчет вала.
4.1. Построение эпюр изгибающих, крутящих моментов и продольных сил.
4.2. Расчет амплитудных и средних напряжений цикла.
4.3. Выбор опасных сечений и определение запасов сопротивления усталости.
4.4. Расчёт устойчивости вала при действии крутящего момента.
4.5. Расчет критической частоты вращения ротора турбины.
5. Расчёт на прочность соединений.
5.1. Расчет на прочность шлицевого соединения (ПО ГОСТ 6033-80).
6. Система смазки.
6.1. Выбор марки масла и расчет его количества для смазки и охлаждения подшипников турбины.
6.1.1. Расчет количества масла для смазки и охлаждения роликоподшипника (Опора А)
6.1.2. Расчет количества масла для смазки и охлаждения шариковых подшипников (Опора В)
6.2. Описание системы смазки.
Турбины разделяются на одно- и многоступенчатые. В свою очередь многоступенчатые турбины ТРД и ТВД можно различать по числу валов.
В ТРД двухвальные турбины применяются при двухроторных осевых компрессорах. В ТВД двухвальные турбины приводят во вращение отдельно компрессор и винт.
По направлению движению газа турбины разделяются на осевые и радиальные, последние, в свою очередь, могут быть центробежными и центростремительными.
Турбина, обеспечивающая вращение вала ВИШ ( винта изменяемого шага) в ТВД или выходного вала в турбовальном двигателе, мощность которой используется для привода отдельного агрегата, называется свободной турбиной.
Практическое применение в авиационных двигателях получили осевые турбины. Несмотря на ряд преимуществ, к которым нужно отнести простоту производства, радиальные турбины могут применяться лишь при сравнительно небольшой мощности, когда размеры колеса невелики. Основными недостатками радиальных турбин по сравнению с осевыми являются их большая масса и большие диаметральные габариты.
По конструктивным признакам газовые турбины ГТД можно разделить на следующие типы.
1. По способу охлаждения сопловых и рабочих лопаток:
а) турбины с неохлаждаемыми сопловыми и рабочими лопатками.
Детали этих турбин изготовляются из высококачественного материала, механические свойства которого сохраняются при рабочих температурах нагрева лопаток. Эти лопатки охлаждаются вследствие теплопроводности материала: тепло от сопловых лопаток передается в обод соплового аппарата, от рабочих лопаток – в диск турбины, а обод и диск охлаждаются воздухом;
б) турбины с воздушным охлаждением сопловых и рабочих лопаток. Для охлаждения в лопатках выполнены один или несколько каналов, по которым движется воздух. Пройдя лопатки, нагретый воздух выводится в газовый тракт и смешивается с газами;
в) турбины с водяным или топливным охлаждением. Недостатком такой системы является её сложность, а также ненадёжная работа уплотнительных устройств, предохраняющих от вытекания охлаждающей жидкости между неподвижными и подвижными деталями. Главная же причина состоит в том, что при такой системе охлаждения увеличивается масса силовой установки.
2. По конструкции ротора – турбины с неразъемным и разъемным ротором.
3. По расположению опор – турбины с холодным расположением дисков и с расположением последних между опорами.
Маслопроводы
Маслопроводы в масляных магистралях газотурбинных двигателей состоят из стальных или дюралюминиевых трубок, которые крепятся к корпусу двигателя. Во избежание поломок трубок от колебания места крепления выбираются так, чтобы собственные колебания участков между местами крепления не совпали с частотами вынужденных колебаний.
Форсунки
Масло подается к форсунке и распыляется через калиброванное отверстие, размер которого при соответствующем давлении определяет подачу масла к каждому подшипнику. В некоторых случаях для лучшего распыления масла применяют различного рода завихрители, сообщающие маслу вращательное движение.
Воздухоотделители
При работе двигателя месте с отсасываемым маслом засасывается большое количество воздуха, что ухудшает работу маслосистемы двигателя. Вспененное масло плохо охлаждается, вследствие чего ухудшается охлаждение нагретых деталей двигателя, масловоздушная эмульсия занимает большой объём и может выбрасываться из маслобака. Для отделения воздуха от масла применяются воздухоотделители. Простейший из них представляет собой лоток, установленный в маслобаке, на который стекает струя масляной эмульсии; при этом из эмульсии выделяется воздух, который выходит в атмосферу.
Фильтры
Масляные фильтры можно разделить на ячейковые, центробежные и магнитные. Их назначение – очистка масла от вредных примесей, приводящих к усилению износа деталей двигателя. Примесями в масле являются смолистые вещества и продукты коксования масла, образующиеся при высоких температурах, металлические частицы от износа деталей, грязь и вода.
Масляные уплотнения
В тех случаях, когда давление воздуха в двигателе ниже атмосферного, масло может интенсивно подсасываться в воздушный тракт, попадать в камеры сгорания и сгорать там вместе с топливом. Это ведёт, с одной стороны, к увеличению расхода масла, а с другой – к ухудшению условий сгорания в камерах, отложению нагара и пр. Для устранения этого явления применяют различные конструкции масляных уплотнений. По принципу работы масляные уплотнения можно разделить на 2 группы:
1. контактные уплотнения, в которых сопротивление перетеканию масла осуществляется соприкосновением (с некоторым удельным давлением) уплотняющих деталей с вращающимся валом;
2. бесконтактные уплотнения, в которых между деталями уплотнения и валом имеется зазор, а перетеканию масла препятствуют сопротивления, создаваемые на пути движения масла, различные в каждой конструкции.
