当前位置:首页>> >>


CFM56-7B发动机高压涡轮部件3D建模及实物造型.rar

收藏

资源目录
    文档预览:
    编号:20181030002727961    类型:共享资源    大小:91.69MB    格式:RAR    上传时间:2018-10-30
    尺寸:148x200像素    分辨率:72dpi   颜色:RGB    工具:   
    45
    金币
    关 键 词:
    CFM56 发动机 高压 涡轮 部件 建模 实物 造型
    资源描述:
    本科毕业设计(论文)CFM56-7B 发动机高压涡轮部件 3D 建模及实物造型学生姓名: 朱昱豪 专 业: 飞行器动力工程 学 号: 130145146 指导教师: 张银波 所属学院: 航空工程学院 二〇一七年六月中国民航大学本科毕业设计(论文)CFM56-7B 发动机高压涡轮部件 3D 建模及实物造型High Pressure Turbine Component 3D Modeling and Physical Modeling of CFM 56-7B Engine学生姓名:朱昱豪专 业:飞行器动力工程学 号:130145146指导教师:张银波学 院:航空工程学院2016 年 6 月创见性声明本人声明:所呈交的毕业论文是本人在指导教师的指导下进行的工作和取得的成果,论文中所引用的他人已经发表或撰写过的研究成果,均加以特别标注并在此表示致谢。与我一同工作的同志对本论文所做的任何贡献也已在论文中作了明确的说明并表示谢意。毕业论文作者签名: 签字日期: 年 月 日本科毕业设计(论文)版权使用授权书本毕业设计(论文)作者完全了解中国民航大学有关保留、使用毕业设计(论文)的规定。特授权中国民航大学可以将毕业设计(论文)的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交毕业设计(论文)的复印件和磁盘。(保密的毕业论文在解密后适用本授权说明)毕业论文作者签名: 指导教师签名:签字日期: 年 月 日 签字日期: 年 月 日摘 要摘要论文以 CFM56-7 涡轮风扇发动机低压涡轮单元体为研究对象,详细研究了该单元体的基本结构,每个部件的模型以及各部件的装配形式。首先介绍了 CFM56-7 发动机高压涡轮单元体的各部件结构和安装位置;然后通过 Catia 软件对各部件建立模型,包括各级导向器,各级轮盘,封严环,锥型转子支撑环等,再将各部件组装成装配体;最后利用 3D 打印机将各部件进行打印,完成装配,形成该单元体的实物模型。为使所建模型结构更接近于实物,参考了大量有关于 CFM56-7B 发动机以及有关高压涡轮的图文资料,另外根据如下手册 AMM(Aircraft Maintenance Manual)、 IPC (Illustrated Parts Catalog)、ESM (Engine Shop Manual) 等,查找了相关结构如叶片,封严环,紧固件等结构的造型及数目。为使打印和装配方便,建模时将一些部件如叶片和轮盘作为一个整体零件进行建模。最后将所有零件打印出来装配成高压涡轮单元体,供日后学习和交流使用。关键词:CFM56-7B 发动机;高压涡轮;Catia;3D 打印AbstractIn this paper, researching object is CFM56-7B HPT (=high pressure turbine) module, and studies the basic structure, module and fitting of every assembly unit in detail. First, the paper introduces the structure and location of the every component in the CFM56-7 HPT module; next using Catia software to establish the model of the every component parts, including nozzle guide vane and wheel disc of each stage, seal teeth and turbine rotor support etc. and then make all components fitting the assembly. The last, print all components by 3D printer, then finishing the assembly and form the physical model of HPT.In order to make the module more closing to the true thing, the paper refer to large number of textual and graphic files which are describing the CFM56-7B and HPT. In addition ,basing on the follow manuals:AMM, IPC, ESM etc, looking for the shape and number of related structure such as blade seal and fastening.In order to printing and assembly, the paper make some assemblies such as blades and disk into a whole component when establish the module. Finally, using of 3D printer to print the parts, and assembly into a complete HPT module for future related studying and teaching. Key Words: CFM56-7B Engine; HPT; Catia; 3D PrintI目 录第 1 章 绪论 ............................................................11.1 课题研究的背景 .................................................11.2 CFM56-7B 发动机介绍 .............................................11.3 CATIA软件介绍 ..................................................31.4 3D 打印技术介绍 .................................................3第 2 章 CFM56-7 发动机高压涡轮单元体 ....................................52.1 概述 ...........................................................52.2 单元体组件 .....................................................5第 3 章 CFM56-7B 发动机高压涡轮单元体建模 ...............................83.1 建模准备及思路 .................................................83.2 HPT 单元体各组件建模 ............................................83.2.1 涡轮盘及连接件建模 .......................................83.2.2 叶片建模 ................................................193.2.3 主动间隙控制建模 ........................................213.2.4 高压涡轮防护罩建模 ......................................22第 4 章 部件实体打印 ...................................................254.1 3D 打印的基本思路 ..............................................254.2 关键部件的 3D 打印 .............................................254.2.1 高压涡轮防护罩的 3D 打印 .................................254.2.2 高压涡轮轮盘的 3D 打印 ...................................294.2.3 高压涡轮导向器及其连接件的 3D 打印 .......................314.2.4 高压涡盘的连接件的 3D 打印 ...............................384.3 高压涡轮实物装配 ..............................................39第 5 章 结论 ...........................................................40参考文献 ...............................................................41致 谢 .................................................................42附录:外文翻译资料 ......................................................43中国民航大学本科毕业设计论文1第 1 章 绪论1.1 课题研究的背景我国一直以来都是从欧美国家引进大量飞机,例如波音,空客等飞机。虽然七十年代开始研制运十,到 10 年后首飞成功,但是之后项目停止,不得不说,当时我国的国力条件的压力以及美国方面不断劝说我国放弃研制,最终我国不得不依靠空客波音三十多年。尽管现阶段我国现在才开始努力研发拥有自主知识产权的飞机,特别是由中国商飞公司首飞成功的 C919 大型客机。C919 的发动机还是 CFM 公司的 LEAP,也可以说是 CFM56-7B 的升级版,所以说,虽然我国的大飞机计划早已提上日程,但是对于研发更为困难的民航发动机却迟迟未见明显的进展,这更显示出民航发动机研发的难度之大,目前民航发动机产业基本被罗罗,通用和普惠三大发动机制造厂商所垄断。所以说,只有对核心机条件最恶劣高压涡轮部分有了深刻的了解,才能为了以后的工作包括从维修中吸取经验而为我国自主研制的第一代大型民用涡扇发动机做出一点贡献。我校作为全国民航一流院校,肩负着民航强国的历史使命,作为我校飞行器动力工程专业的一名学生,深知责任,为我国民航发展贡献最大的力量,同时为了能使同学们更好的学习民航发动机,了解当今主流发动机 CFM56 的构造,尤其是技术难度最大的高压涡轮,在此将 CFM56-7B 发动机的高压涡轮单元体通过使用 Catia 进行三维建模,并通过自己的制作,让自己更深入学习发动机的原理和构造,也对同学们学习涡轮风扇发动机有所帮助。1.2 CFM56-7B 发动机介绍一.介绍CFM56-7B 发动机是 CFM 国际发动机公司专门为波音 737 和空客 A320 系列研制的二.结构和系统进气口:环形,无进口导流叶片,沿袭了 CFM56-2/3 的设计,流道外壁设置消声衬板,无防冰装置风扇: 单级轴流式,有 24 个实心宽弦风扇叶片,一个前整流锥和一个后整流锥。前整流锥固定在风扇叶片前面的后整流锥上面,前后整流锥整流发动机进口气流,设计成特殊形状,可防止外来物进入内涵,后整流锥上有 36 个配平螺钉配平发动机转子。盘与叶片材料为钛合金,叶片无叶冠和中间凸台。风扇轴由两个轴承支撑,风扇壁设置有复合材料制作的消声衬板。中国民航大学本科毕业设计论文2低压压气机:三级轴流式。设置增压级转子,鼓式转子,鼓筒依靠精密螺栓固定于风扇轮盘后端,外缘上做出三道凸缘,用拉刀一次纵向拉出三条燕尾形榫槽,因而三级叶片数目相同,使得结构简单,易于加工和便于维护。出口沿圆周均布 12个可调放气活门,可以在低功率状态下将部分空气放入风扇通道。高压压气机:九级轴流式。进口导流叶片和前三级静子叶片迎角可调。机匣上下分半,前后开合,6~9 级机匣为双层结构,外层机匣设有第五级空气引出口,内层机匣为低膨胀合金制成并在处于 5 级引出空气包围中,可控制机匣与叶片间隙,提高压气机效率。1~3 级叶片固定于轮盘的轴向燕尾槽中,4~9 级固定于环形燕尾槽中。所有转子叶片可以单独更换,每级均设有孔探仪检查口。燃烧室:短环形燃烧室。火焰筒内外壁均有分段气模冷却,火焰筒头部有 20 个高压空气雾化喷嘴,机匣材料为 IN718。双环腔设计,有效降低污染,提高燃烧效率。高压涡轮: 单级轴流式涡轮。叶片内部有复杂的气流通道,引压气机部分的空气冷却导向器叶片和转子叶片。高压压气机和高压涡轮组成的高压转子由前后两个轴承支撑,支撑方案为 1-0-1,由高压压气机第 5 级和第 9 级引来的空气对高压涡轮进行主动间隙控制(ACC)。低压涡轮:四级轴流式涡轮。涡轮机匣引风扇后空气进行间隙控制,涡轮机匣为 12 个支板结构,中心支撑低压转子后支点,低压涡轮机轴上 4 号中介轴承支撑高压转子。低压涡轮与低压压气机组成低压转子,采用支撑方案为 0-2-1 。尾喷管:固定面积收敛喷管。外涵道内设置反推力装置。控制系统:采用带补充模拟电子输入的伍德沃德机械液压式燃油控制器。附件齿轮箱(AGB):装在发动机左侧,通过进口齿轮箱和转换齿轮箱把 N2 转子的扭矩传递过来转动发动机和飞机各附件。AGB 包含下列组件:EEC 交流发电机,发动机空气起动机,液压泵,IDG ,N2 转速传感器,液压机械组件,燃油泵,主滑油燃油热交换器,伺服燃油加热器等。表 1-1 CFM56-7B 发动机概要数据MODEL 型号 CFM56 7BENGINE WHIGHT 发动机重量 5205 LBS(2361kg)SIZE(in) 发动机尺寸(英寸) 98.72*83.4*72FAN DIAMETER 风扇直径 61 IN (155cm)N1 REDLINE N1 红线刻度 5380 RPM (104%)N2 REDINE N2 红线刻度 15183 RPM (105%)BYPASS RATIO 涵道比 5.6 : 1中国民航大学本科毕业设计论文3EGT REDLINE EGT 红线刻度 950℃EGT START LIMIT 起动 EGT 限制 725℃1.3 Catia 软件介绍作为世界领先的 CAD/CAM 软件,CATIA 可以帮助用户完成大到飞机小到螺丝刀的设计及制造,提供了完备的设计能力:从 2D 到 3D 到技术指标化建模,同时,作为一个完全集成化的软件系统,CATIA 将机械设计、工程分析及仿真和加工等功能有机地结合,为用户提供严密的无纸工作环境从而达到缩短设计生产时间、提高加工质量及降低费用的效果。CATIA 源于航空航天工业,是业界无可争辩的领袖。以其精确安全,可靠性满足商业、防御和航空航天领域各种应用的需要。在航空航天业的多个项目中,CATIA 被应用于开发虚拟的原型机,其中包括 Boeing 飞机公司(美国)的 Boeing 777 和Boeing 737,Dassault 飞机公司(法国)的阵风(Rafale)战斗机、Bombardier飞机公司(加拿大)的 Global Express 公务机、以及 Lockheed Martin 飞机公司(美国)的 Darkstar 无人驾驶侦察机。Boeing 飞机公司在 Boeing 777 项目中,应用 CATIA 设计了除发动机以外的 100%的机械零件。并将包括发动机在内的 100%的零件进行了预装配。Boeing 777 也是迄今为止,唯一进行 100%数字化设计和装配的大型喷气客机。参与 Boeing 777 项目的工程师、工装设计师、技师以及项目管理人员超过 1700 人,分布于美国、日本、英国的不同地区。通过 1,400 套 CATIA 工作站联系在一起,进行并行工作。Boeing 的设计人员对 777 的全部零件进行了三维实体造型,并在计算机上对整个 777 进行了全尺寸的预装配。预装配使工程师不必再制造一个物理样机,工程师在预装配的数字样机上即可检查和修改设计中的干涉和不协调。Boeing 飞机公司宣布在 777 项目中,与传统设计和装配流程相比较,由于应用 CATIA 节省了 50%的重复工作和错误修改时间。尽管首架 777 的研发时间与应用传统设计流程的其他机型相比,其节省的时间并不是非常的显著,但 Boeing 飞机公司预计,777 后继机型的开发至少可节省 50%的时间。CATIA 的后参数化处理功能在777 的设计中也显示出了其优越性和强大功能。为迎合特殊用户的需求,利用 CATIA 的参数化设计,Boeing 公司不必重新设计和建立物理样机,只需进行参数更改,就可以得到满足用户需要的电子样机,用户可以在计算机上进行预览1.4 3D 打印技术介绍 3D 打印(三维打印),是快速成型技术的一种,诞生于 1986 年,由查克•赫尔发明。是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合的材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。常在模具制造、工业设计等领域被用来制造
    展开阅读全文
    1
      金牌文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
    0条评论

    还可以输入200字符

    暂无评论,赶快抢占沙发吧。

    关于本文
    本文标题:CFM56-7B发动机高压涡轮部件3D建模及实物造型.rar
    链接地址:http://www.gold-doc.com/p-255097.html
    关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
    [email protected] 2014-2018 金牌文库网站版权所有
    经营许可证编号:浙ICP备15046084号-3
    收起
    展开