: •
московский
АВИАЦИОННЫЙ
инститыт
В. Г. НЕСТЕРЕНКО
Ю. М. НИКИТИН
КОНСТРУКЦИЯ
И РАСЧЕТ
ОСНОВНЫХ ОПОР
И ВАЛОВ ВРД
МОСКВА • 1999
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ
(технический университет)
В. Г. НЕСТЕРЕНКО, Ю. М. НИКИТИН
КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ
ОСНОВНЫХ ОПОР И ВАЛОВ ВРД
Учебное пособие
Утверждено
па заседании редсовета
20 марта 1995 г. Москва
Издательство МАИ
1999
Нестеренко В. Г. , Никитин Ю. М. Конструкция и расчет основных
опор и валов ВРД: Учебное пособие. — М: Изд-во МАИ, 1999. —
112 с: ил. Рассматриваются многообразие конструктивных схем ГТД,
их особенности, связанные с установкой двигателя на
летательном аппарате, количество и местоположение опор ротора,
действующие нагрузки, режимы функционирования ЛА, методы
расчета и проектирования подшипников и валов. Представлены
примеры расчетов и конструкций опор и валов некоторых
отечественных и иностранных ГТД, указаны их особенности,
материалы деталей, даны рекомендации но точности изготовления. Пособие предназначено для студентов, изучающих
конструкцию и проектирование ВРД и выполняющих курсовые и
дипломные проекты.
Рецензенты: А. В. Андреев, СИ. Ловинский
ISBN 5-7035-2282-Х © Московский авиационный институт, 1999
ВВЕДЕНИЕ
В учебном пособии рассмотрены особенности
конструктивно-схемных решений газогенераторов некоторых современных
ГТД, сгруппированных по видам:
— ТРДДф с малой степенью двухконтурности (АЛ-31ф, РД-
33, Р79В-300, РД-5000);
о
— ТРДД с большой степенью двухконтурности (Е );
— ТВД (ТВ7-117, М-601). Оптимизации конструктивно-схемных решений посвящено
ограниченное число работ [1, 7, 16]. (К сожалению,
подготовленные авторами схемы двигателей из-за ограничения объема
не вошли в данное пособие. )
Выбор схемы и размеров газовоздушпого тракта,
максимальной частоты вращения ротора, местоположения опор и т. д. относится к задачам системного проектирования двигателя, так
как требует анализа конструкции и параметров всего двигателя. Отдельные части этой комплексной задачи могут быть решены
в рамках последовательного проектирования компрессора и
турбины при условии согласования их параметров по методологии
К. В, Холщевникова [2]. Однако появление новых материалов,
повышение надежности и ресурса современных ГТД, а также
модульность конструкции, сказывающаяся в том, что ресурсы
холодной и горячей части двигателя могут и должны
различаться, разнообразие способов осевой разгрузки ротора, в том
числе и за счет повышения наружного диаметра турбины,
проектирование конструкций с роторами КВД и КНД,
вращающимися в противоположные стороны, позволяет по-новому
подойти к определению максимальной частоты вращения ротора. Необходим второй этап проектирования с детальным расчетом
прочностных характеристик деталей компрессора и турбины и
уточнения на их основе величины ятах. Можно рекомендовать
зависимость для соотношения частот вращения каскадов высо-
3
кого пи смежного низкого л давлений [1], где коэффициент
6= З... 3,5, т — степень двухконтурности, к= С / С v— 1,4
Пнд/двд=6/л/п&+1)/2*(т+1) . (1)
Представленные числовые примеры поясняют
использование расчетных алгоритмов и способствуют лучшему усвоению
материала.