朱雄輝

摘 要：航空渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)是一種渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其特點(diǎn)是在氣流完全依賴產(chǎn)生的推力，是一種實(shí)用的噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)。在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行維修作業(yè)時(shí)需要分解檢查，由于發(fā)動(dòng)機(jī)屬于薄壁合金零部件，在分解過程中需要按照一定的步驟進(jìn)行。由此需要借助翻轉(zhuǎn)裝配車架，以便完成整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的分解和裝配作業(yè)。掌握發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)裝配車架的設(shè)計(jì)知識(shí)，對(duì)于我們正確使用和維護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)裝配車架，充分發(fā)揮其性能，正確分解和裝配發(fā)動(dòng)機(jī)零部件，存在很大的聯(lián)系，是十分必要的。

關(guān)鍵詞：雙轉(zhuǎn)子渦輪；噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)；裝配車設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TD264 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

在航空發(fā)動(dòng)機(jī)被稱為“工業(yè)之花”是國家科技、工業(yè)和國防實(shí)力的重要標(biāo)志。世界上自主研發(fā)的高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)國家只有美國、英國、俄國等少數(shù)幾個(gè)國家，技術(shù)門檻高。某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)從最初到現(xiàn)在成為中國顯著的發(fā)展產(chǎn)業(yè)，從最初的模仿到自主設(shè)計(jì)和制造高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)歷了一個(gè)漫長的發(fā)展道路。

1.航空渦輪噴氣簡介

航空渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)是一種渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，完全依賴燃?xì)饬鳟a(chǎn)生推力，通常用作電力高速飛機(jī)。離心軸流式渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)相比，具有橫截面小，具有高壓縮比的優(yōu)勢，現(xiàn)如今是軸向渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，是一種實(shí)用的噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)。

航空渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)飛行一定時(shí)間后需要進(jìn)行必要的修理工作。在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行維修作業(yè)時(shí)需要分解檢查，由于發(fā)動(dòng)機(jī)屬于薄壁合金零部件，在分解過程中需要按照一定的步驟進(jìn)行。由此需要借助翻轉(zhuǎn)裝配車架，以便完成整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的分解和裝配作業(yè)。

在高空飛行時(shí)失效會(huì)隨時(shí)危機(jī)飛行員和整個(gè)飛機(jī)的安全。對(duì)渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)裝配車架的設(shè)計(jì)工作是對(duì)整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)維修工作的支持，具有重大意義。因此選擇進(jìn)行渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)裝配車架的設(shè)計(jì)也是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)維修工作準(zhǔn)備前的學(xué)習(xí)。

掌握發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)裝配車架的設(shè)計(jì)知識(shí)，對(duì)于我們正確使用和維護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)裝配車架，充分發(fā)揮其性能，正確分解和裝配發(fā)動(dòng)機(jī)零部件，存在很大的聯(lián)系，是十分必要的。

2.渦輪渦桿減速器

2.1 渦輪渦桿機(jī)構(gòu)定義

渦輪渦桿的基本參數(shù)：模數(shù)M，壓力角，渦直徑系數(shù)Q，導(dǎo)程角，渦頭，渦輪齒輪齒頂系數(shù)（取值為1）和間隙系數(shù)（取值為0.2）。其中，模數(shù)M和壓力角是蝸輪軸的表面模量和壓力角，即渦輪端部模數(shù)和壓力角，是標(biāo)準(zhǔn)值；渦桿直徑系數(shù)q為渦桿分度圓直徑與其模數(shù)m的比值。正確的嚙合條件是：軸向模數(shù)的端部等于蝸輪和蝸輪的標(biāo)準(zhǔn)值，渦輪軸角的表面壓力應(yīng)面對(duì)壓力等于蝸殼的角度和標(biāo)準(zhǔn)值，

即m（桿）=m（輪），α（桿）=α（輪）。

渦輪渦桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：

（1）它可以得到一個(gè)大的傳動(dòng)比，這是更緊湊的比斜齒輪機(jī)構(gòu)。

（2）兩齒輪嚙合齒線接觸，承載能力遠(yuǎn)高于十字斜齒輪機(jī)構(gòu)。

（3）螺桿的傳動(dòng)相當(dāng)于螺旋傳動(dòng)，是一種多齒嚙合傳動(dòng)。

（4）具有自鎖性。當(dāng)程角小于蝸輪當(dāng)量摩擦角之間，具有自鎖機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)反向自鎖。用于起重機(jī)械自鎖蝸輪，反向自鎖可以起到安全保護(hù)的作用。

（5）傳動(dòng)效率低，磨損嚴(yán)重，嚙合齒相對(duì)滑動(dòng)速度較大，摩擦損失大，效率低，降低熱熱，經(jīng)常使用的減摩耐磨材料及良好的潤滑裝置好的價(jià)格昂貴，因此成本高。

（6）渦桿軸向力較大。

2.2 車架渦輪渦桿減速器

車架渦輪渦桿減速器是由鑄造減速器上下箱體作為基座，方便安裝渦輪、渦桿、軸承、輸出軸、齒輪組。鑄造減速箱安裝于基座上，并且連接在渦輪上的輸出軸與弓形支架裝配好，同時(shí)與左右承力銷軸線對(duì)齊。

此外減速器驅(qū)動(dòng)可選擇氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)、電動(dòng)驅(qū)動(dòng)和人力驅(qū)動(dòng)。

（1）氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)：使用壓縮空氣，通過空氣推動(dòng)蝸桿軸來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。

（2）電動(dòng)驅(qū)動(dòng)：使用三相異步電動(dòng)機(jī)，通過齒輪組降低傳動(dòng)速度，再由蝸輪輸出來到達(dá)傳遞動(dòng)力的目的。

（3）人力驅(qū)動(dòng)：使用輪盤，通過人力驅(qū)動(dòng)輪盤，再由齒輪組傳遞至渦桿，其次由渦桿傳遞給渦輪軸輸出動(dòng)力。

3.渦輪渦桿常見問題及解決方法

3.1 渦輪渦桿減速器

①減速機(jī)發(fā)熱和漏油。為了提高渦輪減速器的效率是常用的有色金屬做的（采用H62銅渦輪的設(shè)計(jì)），蠕蟲是用硬質(zhì)鋼（用45鋼的設(shè)計(jì)）。由于滑動(dòng)摩擦，操作會(huì)產(chǎn)生更多的熱量，使零件的減速器與密封件之間的熱膨脹差。與潤滑油表面形成的間隙，由于高溫薄，容易造成泄漏。造成這種情況的原因主要有4點(diǎn)，一是材料搭配不合理；二是摩擦接觸表面質(zhì)量；三是選擇潤滑油量四不正確；四是裝配質(zhì)量差，操作環(huán)境差。

②渦輪磨損。渦輪一般采用錫青銅，配對(duì)的渦桿材料用45鋼淬硬至HRC45～55，或淬火40CrHRC50?55蝸桿磨床磨削后表面粗糙度ra0.8μm，減速機(jī)正常運(yùn)行時(shí)磨損很慢，減速機(jī)可以使用10年以上。如果磨損速度較快，我們必須考慮選擇是否正確。超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，以及材質(zhì)的渦輪棒，裝配質(zhì)量或使用環(huán)境等原因。

③傳動(dòng)小斜齒輪磨損。一般發(fā)生在垂直安裝的主減速器，以及潤滑油添加劑和油品種。

④渦桿軸承損壞。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，即使齒輪箱密封良好，經(jīng)常在減速器中發(fā)現(xiàn)齒輪油中有乳化，軸承銹蝕，腐蝕和損壞。這是因?yàn)樵跍p速器運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間之后，齒輪油的溫度升高與冷卻水混合。當(dāng)然，它也與軸承的質(zhì)量和組裝過程密切相關(guān)。

3.2 解決方法

①保證裝配質(zhì)量?？梢再徺I或做一些特殊工具，拆卸和安裝零件減速，盡量避免敲擊錘等敲擊樂器；更換齒輪，渦輪渦旋，盡量使用原裝零件和成對(duì)更換；輸出軸總成，應(yīng)注意使用公差；防粘劑保護(hù)空心軸，防止磨損或銹蝕，維修難以清除。

②選擇潤滑劑和添加劑。一般渦輪減速器齒輪油220#重負(fù)荷，頻繁起動(dòng)，減速器使用環(huán)境苛刻，選用潤滑油添加劑。用密封調(diào)節(jié)器和防漏劑，使環(huán)保持柔軟和柔韌，減少漏油。

③選擇減速器的安裝位置。當(dāng)允許的位置時(shí)，盡量不要使用垂直安裝。垂直安裝，加油量多于安裝水平，可能造成減速器加熱和漏油。

④建立潤滑維護(hù)系統(tǒng)。根據(jù)潤滑工作中“五”原理的減速機(jī)保養(yǎng)，使每臺(tái)減速機(jī)都有責(zé)任定期檢查和發(fā)現(xiàn)故障，立即停止使用，及時(shí)維修，更換潤滑油。

結(jié)語

最后，前面的風(fēng)扇具有增加空氣進(jìn)入壓縮機(jī)前壓力和速度降低的優(yōu)勢，讓進(jìn)入空氣壓縮機(jī)之前被處理，以免增加發(fā)動(dòng)機(jī)的涵道比的陽性總體積減少壓縮機(jī)直徑。由于低壓和高壓機(jī)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，機(jī)在不同速度、不同軸和渦輪驅(qū)動(dòng)，整體經(jīng)營范圍可以控制提高安全性。設(shè)計(jì)渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)裝配車能夠更加全面地認(rèn)識(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)，并運(yùn)用所學(xué)的機(jī)械相關(guān)知識(shí)，同時(shí)能掌握發(fā)動(dòng)機(jī)修理作業(yè)的相關(guān)要求。

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