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    飛機發動機葉片居然是松動的,是技術上失誤嗎?答案:設計的很科學!

    飛機發動機葉片居然是松動的,是技術上失誤嗎?答案:設計的很科學!

    • 分類:新聞中心
    • 作者:
    • 來源:
    • 發布時間:2021-06-28 12:47
    • 訪問量:

    【概要描述】

    飛機發動機葉片居然是松動的,是技術上失誤嗎?答案:設計的很科學!

    【概要描述】

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    • 發布時間:2021-06-28 12:47
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    詳情

        航天發動機被稱為現代工業皇冠上的明珠,其輸出功率十分驚人,只有幾噸重的航空發動機,卻可以推動幾十噸上百噸重的客機。一般來說,航空發動機的制造成本占整機制造成本的30%左右,重要性不言而喻。

     

        航空發動機內部結構十分精密且復雜,零件間的連接也應該是嚴絲合縫。但經過飛機發動機時,卻能聽到從里面傳出來噠嗒噠的聲音。難道是發動機里面的風扇葉片松動了嗎?沒錯,就是它松動了,但是也別害怕,它本來就是被設計成這樣的。

     

        航空發動機中完成對氣體的壓縮和膨脹,并且以最高效率產生強大的動力,推動飛機前進工作的就是葉片,它是一種特殊的零件,數量多,形狀復雜,要求高,加工難度大。

     

        航空發動機葉片的曲面構型極其復雜,其傳遞相當大的扭矩和極高的燃燒溫度,因此,葉片的材料一般選擇的是耐高溫,強度高的材料做成。最初的材料是多晶的鎳基高溫合金,后來制成了定向晶界的多晶葉片,結晶方向與受力方向一致,性能提高很多,最后發展到普遍采用鈦合金材料加工,目前人們采用了整體葉片加工技術。

     

        作為發動機的承力部件,這些風扇的葉片卻不是牢牢固定在發動機上面的,而是通過榫頭卡在風扇盤的榫槽里。榫頭和榫槽之間留有間隙,當風扇緩慢轉動時,在重力的作用下,每個葉片在接近十二點鐘位置時,會向軸線方向滑過去,接近六點鐘位置時,會向軸心相反的方向滑出去。于是風扇葉片在這樣劃來劃去的過程中,相互碰撞在一起,發出噠嗒噠的聲音。

     

        連接風扇葉和風扇盤的榫卯結構叫做縱樹型榫卯,因為它看起來很像一棵縱樹及冷杉樹的外觀,呈現出一個有齒的V型榫頭和榫槽之間有著明顯的空隙,可以方便榫頭在一定范圍內自由的滑動。

     

    為什么航空發動機葉片設計成松動結構?

        當發動機風扇快速轉動而超過臨界速度時,轉軸由于具有一定彈性,開始接近其幾何中心,進而越過幾何中心,接近其不平衡處。此時,葉片受到的離心力方向從新的轉軸處出發通過葉片所在的位置。其中沿著渦輪盤切線方向的分量指向與不平衡處相反的方向,使得葉片偏向這個方向,進而重新調整了不平衡的位置,使得重心接近其幾何中心,進而減小了振動。

     

        這個過程是動態的,因此可以動態地降低任意高轉速下風扇的振動,而葉片的相對渦輪盤切線方向的角度是周期變化的,因此需要葉片進行左右擺動。

     

        為了使葉片能夠在一定程度上自由擺動,葉片并不是完全固定在渦輪盤上,而是留有間隙,突肩不能完全緊貼相鄰的葉片,也是為了允許葉片進行擺動??梢源_定的是,不僅風扇的葉片是松的,整個壓縮機各級的葉片都是松的。

    本文來源:瘋狂機械控

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