当前位置:首页>> >>


CFM56-7低压涡轮实物造型开发.rar

收藏

资源目录
    文档预览:
    编号:20181030002729202    类型:共享资源    大小:193.39MB    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 低压 涡轮 实物 造型 开发
    资源描述:
    本科毕业设计(论文)CFM56-7 低压涡轮实物造型开发学生姓名: 刘 鹏 专 业: 飞行器动力工程 学 号: 120141217 指导教师: 张 银 波 所属学院: 航空工程学院 二〇一六年六月中国民航大学本科毕业设计(论文)CFM56-7 低压涡轮实物造型开发Modeling Developing of CFM56-7 EngineLow-Pressure Turbine学生姓名 :刘 鹏专 业 :飞行器动力工程学 号 :120141217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I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 发动机低压涡轮单元体的各部件结构和安装位置;然后通过 Solidworks 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 CFM56-7 发动机以及有关低压涡轮的图文资料,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低压涡轮单元体,供日后学习和交流使用。关键词:CFM56-7 发动机;低压涡轮;Solidworks;3D 打印IIAbstractIn this paper, researching object is CFM56-7 LPT (=low 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 LPT module; next using Solidworks 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 LPT.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 CFM56-7 and LPT. 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 LPT module for future related studying and teaching. Key Words: CFM56-7 Engine; LPT; Solidworks; 3D PrintIII目 录第 1 章 绪论 ............................................................11.1 课题研究的背景及意义 ........................................................................................11.2 CFM56-7 发动机介绍 .............................................................................................11.2.1 简介 ................................................................................................................11.2.2 结构和系统 ....................................................................................................11.3 Solidworks 软件的介绍 .........................................................................................31.4 3D 打印技术介绍 ..................................................................................................3第 2 章 CFM56-7 发动机低压涡轮单元体 ....................................52.1 概述 ........................................................................................................................52.2 单元体组件 ............................................................................................................5第 3 章 CFM56-7 发动机低压涡轮单元体建模与模拟装配 ......................83.1 建模准备及思路 ....................................................................................................83.2 LPT 单元体各组件建模 .........................................................................................83.2.1 第四级涡轮盘建模 ........................................................................................83.2.2 第四级叶片建模 ..........................................................................................153.2.3 第四级低压涡轮导向器建模 ......................................................................183.2.4 锥型转子支撑环建模 ..................................................................................233.2.5 篦齿封严环的建模 ......................................................................................253.2.6 低压涡轮机匣建模 ......................................................................................263.3 模拟装配 ..............................................................................................................28第 4 章 部件实体打印 ...................................................294.1 3D 打印的基本思路 ............................................................................................294.2 关键部件的 3D 打印 ...........................................................................................294.2.1 机匣的 3D 打印 ...........................................................................................294.2.2 轮盘的打印 ................................................................................................314.2.3 导向器的打印 ............................................................................................324.2.4 转子叶片的打印 ........................................................................................334.2.5 其它零件打印 ............................................................................................344.3 低压涡轮单元体的实物装配 ..............................................................................36第 5 章 结论 ...........................................................38参考文献 ...............................................................39致 谢 .................................................................40中国民航大学本科毕业设计论文1第 1 章 绪论1.1 课题研究的背景及意义21世纪是中国民航业迅速发展的关键时期,为了满足中国民航业商业运输的需要,我国需向欧美国家引进大量飞机,例如波音,空客等飞机,尽管现阶段我国也在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在研的C919大型客机更是加速了我国由民航大国向民航强国跨进的步伐。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。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,深知自己的责任,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,在此将CFM56-7发动机的低压涡轮单元体通过使用Solidworks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 CFM56-7 发动机介绍1.2.1 简介CFM56-7 发动机是 CFM 国际发动机公司于 1993 年 11 月开始发展的一个型别,是在 CFM56-3 型基础上发展而来,相比前者,CFM56-7 发动机最大的变化是采用24 个直径为 61 英寸的宽弦风扇叶片,设计了新增压级,改善了燃油的燃烧效率,并沿袭了 CFM 国际发动机公司高可靠性的传统,并且相比前者,噪音更低。1.2.2 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。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,中国民航大学本科毕业设计论文2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 : 1EGT REDLINE EGT 红线刻度 950℃中国民航大学本科毕业设计论文3EGT START LIMIT 起动 EGT 限制 725℃1.3 Solidworks 软件的介绍 Solidworks 是由著名的三维软件开发商 Solidworks 公司发布的 3D 设计软件,其可以最大限度得释放机械,模具,消费品设计师们的创造力,使他们只需花费使用时同类软件所需时间的小部分即可设计出更好、更具吸引力、更有创新力、在市场上更受欢迎的产品,也是集 3D 设计、分析、产品数据管理、多用户协作以及注塑件首件确认等功能于一体的软件。Solidworks 应用程序是一套机械设计自动化软件,它采用大家熟悉的 Microsoft Window 图形用户界面。使用这套简单易学的工具,机械设计工程师能快速的按照其设计思想绘制出草图,并运用特征与尺寸,绘制模型实体、装配体及详细的工程图。除了进行产品设计外,Solidworks 还集成了强大的辅助功能,可以对设计的三维浏览、运动模拟、碰撞和运动分析、受力分析等。总而言之,Solidworks 软件是一个简单易学,上手快,而且功能又强大的软件,不但适合初学者快速学习,更可以,满足有经验者更复杂的需要。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模具,后来逐渐应用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。3D 打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC) 、汽车、航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其它领域都有所应用。打印机通过读取文件中的横截面信息,用液体状、粉末状或片状的材料将这些截面逐渐打印出来,再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出实体。这种技术的特点在于其几乎可以制造出任何形状的物体。相比于传统的制造技术如注塑法可以以较低的成本大量制作聚合物产品,而 3D 打印技术则可以以更快,更有弹性以及更低成本的方法生产数量相对较少的产品。一个桌面尺寸的三维打印机就可以满足设计者制造模型的需要。3D 打印技术相对于传统加工方法优缺点十分明显。一方面, 3D 打印技术可以加工传统加工方法难以制造的零件。过去传统的制造方法是将一个毛坯把不要的地方除去,是多维加工的,或者采用模具,把经书或者塑料材质的东西灌入模具中得到相应的零件,这种加工方法对于复杂的零部件加工起来十分困难。立体打印技术对于复杂的零部件具有极大优势,立体打印技术可以打印非常复杂的东西。其次实中国民航大学本科毕业设计论文4现了首件的净型成形,这样后期辅助加工量大大减小,避免了委外加工的数据泄密和时间的跨度,尤其适合一些高保密性的行业,如军工、核电领域。再次由于制造准备和数据转换的时间大幅度减少,使得单件试制,小批量生产的周期和成本降低,特别适合新产品的开发和单件小批量零件的出产。另一方面,事实上,3D 打印技术要成为主流的生产制造技术尚需时日,对于一般要求较低、专业性不强的部件,3D打印可以满足需要,但是因为快速成型技术本身存在本质性缺陷,使得产品在强度,精度等方面不能满足需要,由于分层制造存在台阶效应,每一层虽然很薄,但在一定的微观尺度下,仍会形成具有一定厚度,如果需要制造的对象表面是圆弧形,就会造成原理上的精度偏差。又受到使用材料的局限性,能够应用于 3D 打印的材料单一,目前以塑料为主。
    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:CFM56-7低压涡轮实物造型开发.rar
    链接地址:http://www.gold-doc.com/p-255113.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