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CFM56-7风扇单元体实物3d打印.rar

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    编号:20181030002726202    类型:共享资源    大小:19.30MB    格式:RAR    上传时间:2018-10-30
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    CFM56 风扇 单元 实物 打印
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    本科毕业设计(论文)CFM56-7 风扇单元体实物模型制作学生姓名: 宋 航 专 业: 飞行器动力工程 学 号: 110242128 指导教师: 张 银 波 所属学院: 航空工程学院 二〇一五年六月中国民航大学本科毕业设计(论文)CFM56-7 风扇单元体实物模型制作Making Physical Modeling of Fan Modulefor CFM56-7 Engine学生姓名 :宋 航专 业 :飞行器动力工程学 号 :110242128指导教师 :张 银 波学 院 : 航空工程学院2015 年 6 月中国民航大学本科毕业论文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 日中国民航大学本科毕业论文I摘 要论文以 CFM56-7 发动机的风扇单元体为研究对象,通过查阅波音 737NG 系列的 AMM(Aircraft Maintenance Manual)手册和 IPC(Illustrated Parts Catalog)手册了解风扇单元体的基本构造及装配流程。文章首先介绍了 CFM56-7 发动机的风扇叶片、风扇轮盘、整流锥等部件的大致结构和功能,然后详细讲解了运用 CATIA 软件对各组成部件的实体建模过程,最后运用 3D 打印机打印出各部件,按实际工作中的装配顺序对风扇单元体进行装配。利用 CATIA 软件对 CFM56-7 发动机风扇单元体建模和装配是研究、分析该型号发动机风扇单元体的一种有效方式。CATIA 在实际教学中得到了广泛应用,解决了教学上实践不足的问题。同时提升了教学质量,打印的模型可供日后相关学习或教学之用。关键词:CFM56-7 发动机;风扇单元体;CATIA; 3D 打印中国民航大学本科毕业论文IIAbstractIn this paper, the object researched is CFM56-7 fan module, the basic construction and assembly processes of the fan module can be grasped by reading the Boeing 737NG series aircraft AMM manual and IPC manual. First, the article introduces the struction and function of CFM56-7 engine fan baldes, fan disk, cone and other parts. Then, the article explain the details of the solid modeling process by CATIA software. Finally, all parts are printed out by the 3D printer and assemblyed according to the actual worrk of the assembly sequence.It is an effective way to research and analyze the type of engine fan module by the CFM56-7 fan module three-dimensional model based on CATIA modeling and assembly techniques.CATIA software has been widely used to solve the problem of insufficient teaching practice in the actual teaching. While improving the quality of teaching,and the model can be used for future relevant learning or teaching purposes.Key Words: CFM56-7 Engines; Fan Module; CATIA; 3D Print中国民航大学本科毕业论文1目 录摘 要 .....................................................................................................................................IAbstract..................................................................................................................................II第 1 章 绪论 ........................................................................................................................11.1 课题研究的背景及意义 ........................................................................................11.2 CFM56 系列发动机介绍及主流发动机风扇单元体对比 ...................................11.3 CATIA V5 软件的介绍 .........................................................................................21.4 3D 打印技术介绍 ..................................................................................................3第 2 章 CFM56-7 发动机风扇单元体详解 .......................................................................42.1 概述 ........................................................................................................................42.2 单元体组件 ............................................................................................................42.2.1 进气整流锥 ..................................................................................................42.2.2 风扇轮盘 ......................................................................................................42.2.3 风扇叶片组件 ..............................................................................................52.2.4 其他零部件 ..................................................................................................5第 3 章 CFM56-7 发动机风扇单元体建模与模拟装配 ...................................................63.1 建模软件的学习和建模准备 ................................................................................63.2 风扇单元体各组件建模 ........................................................................................63.2.1 确定建模使用的剖面图和建立坐标系......................................................63.2.2 整流锥前部建模 ..........................................................................................73.2.3 整流锥后部建模 ........................................................................................143.2.4 风扇轮盘建模 ............................................................................................203.2.5 风扇叶片建模 ............................................................................................253.2.6 风扇保持法兰盘环和保持环建模 ............................................................293.2.7 风扇叶片垫片建模 ....................................................................................323.2.8 叶片平台建模 ............................................................................................343.2.9 配平块的建模............................................................................................373.3 模拟装配 ..............................................................................................................37第 4 章 部件实体打印 ......................................................................................................404.1 格式转换 ..............................................................................................................404.2 生成 3D 打印源文件 ...........................................................................................404.3 部件打印 ..............................................................................................................41中国民航大学本科毕业论文2第 5 章 结论 ......................................................................................................................43参考文献 ..............................................................................................................................44致 谢 ..............................................................................................................................45外文翻译资料 ......................................................................................................................46第 1 章 绪论1第 1 章 绪论1.1 课题研究的背景及意义民航在中国是一个发展较晚,但发展前景巨大的行业。我国目前民航系统的技术性和完整性都落后于国外发达国家,这也让我们在走向民航强国的道路上困难重重。要达成这一目标,就目前我国的民航业来说,在飞机设计和航空发动机的核心技术上与世界先进水平的国家还有很大差距,虽然我国现在已经自主研发出 C919 这样的大型民航客机,但是提升客机在运营中的可靠性和安全性还要向国外先进国家学习,而国外先进国家对民航领域的技术垄断也使得我国的民航业发展缓慢。中国民航大学,作为国内一流的民航类专业院校,有责任在教授学生基础知识的同时引导学生自己动手,创新设计,将理论知识和实际模型联系起来,更好的理解理论知识在实际设计中的应用。通过学院老师的努力,我们在发动机教学方面引入了 3D 打印技术。这是一种全新的教学模式,通过学生在毕业设计中对特定发动机部件进行设计建模,然后借助于 3D 打印机来打印部件实体,最后再进行部件组装。完成装配后的模型可用于老师们后续的教学当中。这次的课题是基于 CATIA 作为平台来对风扇单元体进行 3D 建模,然后用 3D 打印机打印风扇单元体实体,这是将 3D 打印技术与实际教学的良好结合。这一课题利用 CFM56-7 发动机的剖面图和各种手册中给出的结构图来对 CFM56-7 发动机的风扇单元体进行建模,将发动机的整体结构和细小部件做成 3D 模型,再运用CATIA V5R20 软件模拟风扇单元体的装配和拆解。在这一过程中,既可以锻炼学生的自学能力和创新设计能力,得到的结果也能应用于老师以后的教学,来帮助学生更深刻的认识和理解风扇单元体的结构,所以是一项很有教学意义的实践性课题。1.2 CFM56 系列发动机介绍及主流发动机风扇单元体对比CFM 国际发动机公司是由美国通用电气(GE)公司和法国 SNECMA 联合成立、专门负责 CFM56 涡扇发动机的合作研发、生产和销售的合资公司,其中,GE 公司负责发动机的整体体设计、核心机和主控制系统,SNECMA 负责低压系统、齿轮箱、附件系统和发动机组装。 CFM56 系列发动机主要型号有-3、-5 和-7 系列。其中,改进型CFM56-5C 是空客 A340-200/300 唯一可装的发动机型号;CFM56-7 系列发动机是波音737NG 系列飞机唯一可装的发动机。CFM56 系列发动机的一些技术数据如下表所示 。]1[中国民航大学本科毕业论文2表 1-1 CFM56 系列发动机技术数据系列 -3 -5B -7起飞推力(kN)86~98 98~142 87~117总增压比 27.5~30.6 32.6~35.5 32.8空气流量(kg/s )289~322 372~439 307~354涵道比(巡航) 4.9~5.1 5.4~6.0 5.1~5.5内涵流量(kg/s )49.0~52.8 58.0~62.7 50.3~54.5风扇直径(mm)1524 1734 1549长度(mm) 2362 2600 2500质量(kg) 1941 2381 2366下面主要将 CFM56 系列发动机的风扇单元体与其他主流发动机的风扇单元体来进行对比介绍:●CFM56 系列发动机的风扇为单级轴流式, CFM56-2 有 46 片叶尖带冠的风扇叶片;CFM56-3 有 38 片带阻尼凸台的风扇叶片;CFM56-5 有 36 片带减振凸台风扇叶片;CFM56-7 有 24 片宽叶弦风扇叶片,盘与叶片材料均为钛合金,盘后与增压级鼓筒相连,风扇轴由两个轴承支承。●PW4000 系列发动机的风扇为单级轴流式,钛合金轮毂上装有 38 片带凸台、窄弦风扇叶片(PW4084 为无凸台的宽弦空心叶片),风扇排气涵道的收敛度大,以减少气流流过静叶的气动损失,增压比为 1.66~1.76。●V2500 发动机的风扇为单级轴流式,装有 22 片空心、宽弦、无阻尼凸台的风扇叶片,增压比为 1.7,叶片材料为钛合金,长 55.8mm。●RB211-52E4 发动机风扇为单级轴流式,有 22 片宽弦风扇叶片,抗外物损伤能力强,效率高,无中间凸台,叶片以钛蜂窝结构为核心,外面包以活化扩散连接的钛蒙皮。1.3 CATIA V5 软件的介绍CATIA(Computer Aided Tri-Dimensional Interface Application )是法国Dassault System 公司的 CAD/CAE/CAM 一体化软件,它能解决几乎所有产品的设计
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