導(dǎo)語：航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)探索一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)專業(yè)性強(qiáng)，而且具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，在運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)多種故障，因此需要對(duì)其進(jìn)行專業(yè)性分析和探究。本文主要介紹了航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)主要的四個(gè)部分，分別是傳動(dòng)技術(shù)、潤滑技術(shù)、密封技術(shù)和主軸軸承技術(shù)，分析了以上四個(gè)部分技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及其未來發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：機(jī)械系統(tǒng)；傳動(dòng)；潤滑；密封；軸承；航空發(fā)動(dòng)機(jī)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械系統(tǒng)主要包括四個(gè)部分，分別是傳動(dòng)技術(shù)、潤滑技術(shù)、密封技術(shù)、主軸軸承技術(shù)。航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)在應(yīng)用過程中容易出現(xiàn)各種故障，這是因?yàn)楹娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，而且在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中涉及到多個(gè)學(xué)科的相關(guān)知識(shí)，而且國內(nèi)對(duì)這些具體應(yīng)用技術(shù)的研究相對(duì)薄弱。研究發(fā)現(xiàn)，航空發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)的問題主要集中在設(shè)計(jì)、制造、裝配以及驗(yàn)證等環(huán)節(jié)，這也是后續(xù)研究應(yīng)用過程中需要特別注意的地方。通過對(duì)我國現(xiàn)役發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障進(jìn)行綜合性分析，發(fā)現(xiàn)其中發(fā)生頻率最高的就是機(jī)械系統(tǒng)方面的故障。導(dǎo)致這一情況的因素較多，具體包括基礎(chǔ)技術(shù)相對(duì)薄弱、設(shè)計(jì)水平低、制造水平難以達(dá)到相應(yīng)水平、試驗(yàn)轉(zhuǎn)配手段落后等，此外，國內(nèi)對(duì)相關(guān)技術(shù)的研發(fā)程度也不夠，相應(yīng)的投資力度較低，沒有做好相應(yīng)的基礎(chǔ)工作也是一個(gè)關(guān)鍵因素。

1傳動(dòng)系統(tǒng)

傳動(dòng)系統(tǒng)是航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵組成部分，也是一個(gè)研究重點(diǎn)。當(dāng)前航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)的一個(gè)發(fā)展趨勢就是要確保傳動(dòng)系統(tǒng)滿足高速和重載工作條件，不僅如此，還需要能夠?qū)崿F(xiàn)減少傳動(dòng)系統(tǒng)整體體積和質(zhì)量的效果，這種設(shè)計(jì)有助于提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體使用壽命和穩(wěn)定性，還可以降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。國外專家對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的研究比較深入，已經(jīng)建立了比較完整的計(jì)算分析系統(tǒng)，還可以對(duì)相關(guān)設(shè)備的強(qiáng)度和性能進(jìn)行檢測，并將具體部件的受力變形情況納入整體考慮范圍，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)運(yùn)行的有效分析，從而準(zhǔn)確模擬機(jī)械系統(tǒng)的工作情況。近年來，隨著齒輪動(dòng)態(tài)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，帶動(dòng)了傳動(dòng)系統(tǒng)相應(yīng)技術(shù)的研究，具體包括其噪音、振動(dòng)以及聲震粗糙度等，能夠準(zhǔn)確評(píng)估分析齒輪因?yàn)樾螒B(tài)誤差導(dǎo)致的噪音等問題；還可以針對(duì)齒輪構(gòu)件的使用特點(diǎn)進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上得出齒輪的S-N曲線，準(zhǔn)確預(yù)測具體齒輪的壽命，這有助于提高齒輪的整體應(yīng)用效果。針對(duì)噴油潤滑，相關(guān)研究人員通過進(jìn)行磨損實(shí)驗(yàn)，分析不同噴油狀態(tài)下齒輪在運(yùn)行過程中溫度變化情況以及磨損情況，并得到最佳的噴油方案，提高齒輪使用壽命。以上這些實(shí)驗(yàn)研究得到大量數(shù)據(jù)，為后續(xù)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)行提供了大量依據(jù)，一方面能夠提高其整體使用效果，另一方面還可以達(dá)到良好經(jīng)濟(jì)性。我國航空發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)的不足之處在于齒輪咬合仿真、傳動(dòng)機(jī)匣與相應(yīng)附件的一體化設(shè)計(jì)等方面，此外，傳動(dòng)系統(tǒng)的整體動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)以及新型傳動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用也存在一定局限性，難以滿足實(shí)際需要。由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，存在眾多附件，而且其轉(zhuǎn)速存在差異，導(dǎo)致針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)也比較困難，受到多個(gè)因素影響。

2潤滑系統(tǒng)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的潤滑系統(tǒng)涉及到多方面知識(shí)，具體包括二相流動(dòng)、彈流潤滑、復(fù)雜換熱等，這些知識(shí)屬于相對(duì)邊緣的內(nèi)容，而且存在較大難度，關(guān)系這些方面的研究和理論成果較少，不能提供有效借鑒。隨著針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體設(shè)計(jì)技術(shù)的優(yōu)化和進(jìn)步，相應(yīng)的潤滑系統(tǒng)也需要達(dá)到更高水平?；诖耍芏鄽W美國家對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的潤滑系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究，并取得一系列研究成果，這些成果主要包括航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸承腔內(nèi)的流動(dòng)和換熱、潤滑系統(tǒng)的著火和防火操作等，此外還包括電驅(qū)動(dòng)的潤滑泵的應(yīng)用以及對(duì)應(yīng)的潤滑系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)，金屬海綿高效離心通風(fēng)技術(shù)等，這些技術(shù)逐步被用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)踐過程中，并發(fā)揮出良好效果，從整體上提高了航空發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和使用效果。

3密封技術(shù)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)密封技術(shù)要求較高，這也促使西方航空大國投入大量人力和財(cái)力進(jìn)行研究，主要研究內(nèi)容是關(guān)于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的綜合高性能渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，并在這個(gè)項(xiàng)目中集中攻關(guān)相關(guān)的密封技術(shù)。密封技術(shù)可以分為多種，具體包括刷密封、氣膜密封、反轉(zhuǎn)氣膜密封、石墨機(jī)械密封、篦齒密封等，在研究這些技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將其進(jìn)行實(shí)踐探究和實(shí)驗(yàn)，測試其實(shí)用效果。當(dāng)前，針對(duì)不同用途的航空發(fā)動(dòng)機(jī)，相應(yīng)的密封技術(shù)均能滿足其實(shí)際需要，不管是民用發(fā)動(dòng)機(jī)，還是軍用發(fā)動(dòng)機(jī)，均能得到良好應(yīng)用效果。下一代航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)密封技術(shù)提出了更高要求，尤其是在相關(guān)參數(shù)方面面臨更加惡劣的環(huán)境，這包括高溫、高速等，并要求航空發(fā)動(dòng)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)較低磨損或者無磨損、低發(fā)熱、更長使用壽命的實(shí)踐效果。基于此，密封技術(shù)需要進(jìn)一步發(fā)展改進(jìn)，需要從具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇等方面進(jìn)行針對(duì)性提升，從而有效提高其密封的整體性能效果，達(dá)到更高的使用溫度、更快的密封速度，以及更高的密封壓差，更長的使用壽命等。西方發(fā)達(dá)國家對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)密封技術(shù)的研究主要在相關(guān)的企業(yè)或者對(duì)應(yīng)院校中開展，并將研究成果集中到對(duì)應(yīng)的研制部門進(jìn)行總結(jié)。近年來，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的密封技術(shù)方面，應(yīng)用較為廣泛的是刷式密封技術(shù)，這種密封技術(shù)能有效提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)的整體運(yùn)行效率，并達(dá)到良好的穩(wěn)定性安全性效果。國內(nèi)針對(duì)刷式密封技術(shù)的研究也得到開展，并針對(duì)刷絲材料、跑道涂層、具體過盈量、單級(jí)承受壓差等進(jìn)行了深入研究分析，還針對(duì)密封后發(fā)熱的排放、刷絲的大小等進(jìn)行研究，對(duì)刷絲表面的處理技術(shù)進(jìn)行研究。這些研究能夠促使刷式密封技術(shù)得到有效應(yīng)用，并幫助航空發(fā)動(dòng)機(jī)提高整體性能，還可以有效降低油耗率。

4主軸軸承

在軸承設(shè)計(jì)分析技術(shù)方面，國外發(fā)達(dá)國家擁有成熟的軸承系統(tǒng)耦合分析軟件，和大量的使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐，能夠進(jìn)行3維數(shù)字仿真分析與設(shè)計(jì)；大量采用了與支撐結(jié)構(gòu)一體化結(jié)構(gòu)的專用軸承，使軸承設(shè)計(jì)與發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)融為一體，在保持軸承基本功能的同時(shí)，為減輕發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量、改善轉(zhuǎn)子振動(dòng)特性等作出了重要貢獻(xiàn)。詳細(xì)、嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的計(jì)算分析，對(duì)軸承的靜態(tài)、準(zhǔn)動(dòng)態(tài)、動(dòng)態(tài)的分析計(jì)算形成分析模式。在常規(guī)計(jì)算中對(duì)軸承供油噴嘴的壓力、最佳供油、表面應(yīng)力等進(jìn)行較準(zhǔn)確地分析評(píng)估。其計(jì)算工具經(jīng)多年完善和試驗(yàn)數(shù)據(jù)修正變得更為精確。通過多年的試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和積累，數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)齊全，使軸承的設(shè)計(jì)更能滿足實(shí)際需求。通過計(jì)算分析并與數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比即可估算軸承的初始?jí)勖?，并能選取正確的材料、加工參數(shù)，使軸承的實(shí)際壽命通常高于設(shè)計(jì)壽命。當(dāng)前航空發(fā)動(dòng)機(jī)為了滿足實(shí)際應(yīng)用需要在機(jī)械技術(shù)方面進(jìn)行了大量改進(jìn)和優(yōu)化，具體包括傳動(dòng)技術(shù)、潤滑技術(shù)、密封技術(shù)、主軸軸承技術(shù)等方面的優(yōu)化，通過對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)、潤滑、密封、主軸軸承各方面的針對(duì)性優(yōu)化和完善，能夠有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)整體運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)更高的穩(wěn)定性，并能夠有效降低使用過程中的油耗，達(dá)到良好的實(shí)踐應(yīng)用效果。

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作者:林小鳳 單位:廣州民航職業(yè)技術(shù)學(xué)院