46

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту україни запорізький національний технічний університет

Кафедра ТАД

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА ДО КУРСОВОГО ПРОЕКТУ

З ДИСЦИПЛІНИ

«КОНСТРУКЦІЯ ТА ПРОЕКТУВАННЯ АВІАЦІЙНИХ ДВИГУНІВ»

Виконала:

студентка гр. М-719 Бєлка А.О.

Перевірив: Каліуш В.І.

2012

Реферат

ПЗ містить 46 сторінок; 7 рисунків; 1 додаток.

Мета курсової роботи: поглибити та закріпити теоретичні знання і практичні навички; навчитись самостійно вирішувати інженерні задачі, пов'язані з термогазодинамічними розрахунками і розрахунками на міцність авіаційних двигунів та їх проектуванням.

У ході виконання курсової роботи вивчається конструкція авіаційних двигунів, особливості їх проектування і розрахунків. При цьому необхідно керуватись основними напрямками науково-технічного прогресу в авіамоторобудуванні.

ЗМІСТ

РЕФЕРАТ 2

ЗМІСТ 3

ВСТУП 4

1. ПРИЗНАЧЕННЯ І ТИП ДВИГУНА, ПРИНЦИПОВА СХЕМА 6

1.1 Коротка характеристика двигуна-прототипа для газодинамічного розрахунку вузла (ТВ3-117). 9

2. ВИБІР ОСНОВНИХ ПАРАМЕТРІВ ДВИГУНА, ДАНИХ ДЛЯ РОЗРАХУНКУ ТА ЇХ ОБҐРУНТУВАННЯ 11

3. ТЕПЛОВИЙ РОЗРАХУНОК ДВИГУНА 12

Вхідна частина двигуна 12

Компресор 12

Камера згоряння 13

Турбіна 15

Реактивне сопло 17

Визначення основних характеристик двигуна 18

4. ГАЗОДИНАМІЧНИЙ РОЗРАХУНОК КОМПРЕСОРА 18

Попередній розрахунок компресора 19

Розрахунок 1-ої ступені (по D_ср ) 21

Вихідні дані до розрахунку: 21

Кінематика потоку на вході в Р.К. 23

Кінематика потоку на вході в Р.К.: 23

Кінематика потоку на виході зі ступені: 24

5. РОЗРАХУНОК ДЕТАЛІ КОМПРЕСОРА НА МІЦНІСТЬ 28

6. ВИБІР ПІДШИПНИКІВ РОТОРА 32

Вибираємо підшипники кочення. 32

7. РОЗРАХУНОК ПЕРА ЛОПАТКИ НА МІЦНІСТЬ 35

ВИСНОВКИ 39

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 40

ДОДАТОК А 41

ВСТУП

Безперечно авіаційні двигуни є важливою і невід'ємною частиною літака. Найголовнішою їх вимогою є надійність, адже від неї залежать не тільки витрачені великі кошти та ресурси, а й життя сотень (а то й тисяч) людей. Тому на перше місце в авіації стає створення якісної та надійної продукції.

У сучасній авіації серед повітряно-реактивних двигунів (ПРД) найбільш широке розповсюдження отримали газотурбінні двигуни (ГТД).

Під час проектування й розробки конструкцій двигунів використовуються досягнення в таких науках, як будівельна механіка машин, теорія та методи оцінювання міцності, теорія коливань та динамічної стійкості конструкцій, матеріалознавство, технологія виробництва та ін.

Ефективність творчої, винахідницької діяльності конструктора тим вище, чим більше він ерудований у суміжних областях знань, чим активніше приймає участь у загальному комплексі науково-технічних досліджень як у процесі безпосереднього проектування нового двигуна, так і у процесі його виготовлення, випробування, серійного виробництва та експлуатації. [9]

Варто зауважити, що відповідно до значного підвищення вимог до літальних апаратів та двигунів, складність їх проектування зростає. Тому на сьогодні використання систем САПР та інших сучасних автоматизованих систем проектування та розрахунків є не тільки доречним, а й цілком необхідним.

За рахунок потужної научно-технічної бази авіаційна промисловість, як показує практика, йде революційним шляхом свого розвитку, намагаючись при цьому знаходитись на передовому рівні в умовах жорсткої конкуренції. Кожен з етапів авіаційного виробництва з кожним новим виробом модернізується, вбирає в себе найкращі здобутки.

Впровадження нового не можливе без вивчення та аналізу більш старих виробів, бо теорія і практика нерозривно пов’язані між собою.

Одним з найважливіших етапів розробки двигуна є етап проектування, який включає в себе аналіз параметрів, які необхідно отримати, аналіз навантажень, які приблизно будуть діяти на двигун та аналіз експлуатаційних характеристик вже існуючих схожих за схемою та параметрами двигуні.

Звичайно проектування газоповітряного тракту двигуна (компресорів високого та низького тиску, камери згорання, турбін високого та низького тиску) є одним з найскладніших та трудомістких етапів на шляху виробництва авіаційних двигунів, так як необхідно мати на увазі величезну кількість впливаючих факторів, дотримуватись необхідних розмірів та зазорів, роблячи при цьому поправку на змінення геометричної складової двигуна під час роботи, розраховувати деталі на міцність та задавати потрібний матеріал, щоб певні вузли та деталі не розірвало від навантажень та не згоріло від високих температур.

На основі вищезгаданих вимог виконується курсова робота, в якій наведено усі необхідні розрахунки для оцінки конструкційних, технологічних, експлуатаційних та економічних показників.