機(jī)械系統(tǒng)是航空發(fā)動(dòng)機(jī)中典型的復(fù)雜綜合系統(tǒng)，作為與各大氣動(dòng)部件并列的發(fā)動(dòng)機(jī)六大部件之一，機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須適應(yīng)現(xiàn)代高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展要求。《航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械系統(tǒng)中附件傳動(dòng)系統(tǒng)、軸承應(yīng)用設(shè)計(jì)、滑油系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)密封四部分內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)介紹。從基本概念出發(fā)，對(duì)機(jī)械系統(tǒng)各部分涉及的結(jié)構(gòu)形式、設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)方法、分析流程、應(yīng)用設(shè)計(jì)案例、試驗(yàn)驗(yàn)證、發(fā)展展望及新技術(shù)等進(jìn)行全面論述，充分結(jié)合典型發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)設(shè)計(jì)實(shí)踐，力求內(nèi)容全面、準(zhǔn)確、深入淺出。
目錄
渦輪機(jī)械與推進(jìn)系統(tǒng)出版項(xiàng)目 序
“兩機(jī)”專項(xiàng)：航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)出版工程 序
前言
篇 航空發(fā)動(dòng)機(jī)附件傳動(dòng)系統(tǒng)
第1章 附件傳動(dòng)系統(tǒng)類型
1.1 航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī) 003
1.1.1 附件傳動(dòng)系統(tǒng) 003
1.1.2 傳動(dòng)類型及特點(diǎn) 004
1.1.3 傳動(dòng)系統(tǒng)布置 005
1.2 輔助動(dòng)力裝置 009
1.2.1 附件傳動(dòng)系統(tǒng) 009
1.2.2 傳動(dòng)類型 010
1.2.3 傳動(dòng)系統(tǒng)布置 010
第2章 傳動(dòng)系統(tǒng)部件設(shè)計(jì)
2.1 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求和準(zhǔn)則 012
2.1.1 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 012
2.1.2 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 012
2.2 中央傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 013
2.2.1 直接連接 013
2.2.2 短軸連接 014
2.2.3 中介齒輪軸連接 014
2.3 附件傳動(dòng)機(jī)匣設(shè)計(jì) 015
2.3.1 角傳動(dòng)齒輪箱 015
2.3.2 平行軸式齒輪箱 016
第3章 齒輪及支承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1 齒輪類型 019
3.2 齒輪設(shè)計(jì)基本原則 020
3.2.1 齒輪設(shè)計(jì)基本原則 020
3.2.2 齒輪通用設(shè)計(jì)考慮 021
3.3 錐齒輪設(shè)計(jì) 022
3.3.1 齒形設(shè)計(jì) 022
3.3.2 輪體設(shè)計(jì) 028
3.3.3 公差要求和檢驗(yàn) 030
3.3.4 輪齒接觸區(qū)控制 032
3.4 圓柱齒輪設(shè)計(jì) 035
3.4.1 齒形設(shè)計(jì) 035
3.4.2 輪體設(shè)計(jì) 037
3.4.3 公差要求及檢驗(yàn) 038
3.4.4 圓柱齒輪修形 039
3.5 齒輪支承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 040
3.5.1 齒輪承載計(jì)算 040
3.5.2 軸承承載計(jì)算 041
3.5.3 齒輪支承結(jié)構(gòu) 043
3.6 齒輪材料及工藝 045
3.6.1 齒輪材料 045
3.6.2 齒輪工藝 046
第4章 齒輪強(qiáng)度和振動(dòng)設(shè)計(jì)
4.1 齒形強(qiáng)度計(jì)算 048
4.1.1 圓柱齒輪齒形強(qiáng)度 048
4.1.2 錐齒輪齒形強(qiáng)度 051
4.2 齒輪輪體強(qiáng)度設(shè)計(jì) 053
4.2.1 輪體靜強(qiáng)度 053
4.2.2 輪體疲勞強(qiáng)度 053
4.3 齒輪振動(dòng)設(shè)計(jì) 054
4.3.1 扭轉(zhuǎn)振動(dòng) 054
4.3.2 彎曲振動(dòng) 056
4.3.3 齒輪系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析 060
4.4 齒輪振動(dòng)控制方法 063
4.4.1 結(jié)構(gòu)調(diào)頻優(yōu)化 063
4.4.2 附加阻尼設(shè)計(jì) 064
4.4.3 修形減振設(shè)計(jì) 067
4.4.4 動(dòng)平衡及支承剛性優(yōu)化 068
第5章 傳動(dòng)軸及花鍵連接
5.1 傳動(dòng)軸 069
5.1.1 傳動(dòng)軸類型 069
5.1.2 傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本要求 069
5.1.3 傳動(dòng)軸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 070
5.2 花鍵連接 077
5.2.1 花鍵連接類型、特點(diǎn)及應(yīng)用 077
5.2.2 漸開(kāi)線花鍵基本參數(shù)確定 080
5.2.3 花鍵強(qiáng)度計(jì)算 081
5.2.4 花鍵強(qiáng)度設(shè)計(jì)考慮 083
第6章 傳動(dòng)機(jī)匣殼體
6.1 傳動(dòng)機(jī)匣殼體設(shè)計(jì)要求 084
6.2 傳動(dòng)機(jī)匣殼體材料 085
6.3 傳動(dòng)機(jī)匣殼體結(jié)構(gòu) 085
6.3.1 中央傳動(dòng)機(jī)匣殼體 085
6.3.2 附件傳動(dòng)機(jī)匣殼體 085
6.4 機(jī)匣強(qiáng)度及振動(dòng) 087
6.5 傳動(dòng)機(jī)匣安裝 088
第7章 聯(lián)軸器
7.1 聯(lián)軸器類型和特點(diǎn) 091
7.1.1 無(wú)彈性元件 091
7.1.2 金屬?gòu)椥栽?092
7.2 聯(lián)軸器設(shè)計(jì)要求 093
7.3 聯(lián)軸器設(shè)計(jì) 094
7.3.1 膜盤型面參數(shù)設(shè)計(jì) 095
7.3.2 膜盤強(qiáng)度計(jì)算 096
7.3.3 膜盤剛度計(jì)算 098
7.3.4 聯(lián)軸器振動(dòng)分析 099
7.4 聯(lián)軸器選材及工藝 100
7.4.1 聯(lián)軸器選材 100
7.4.2 聯(lián)軸器工藝 101
第8章 離合器
8.1 離合器類型及其特點(diǎn) 102
8.2 輔助動(dòng)力裝置中的離合器 103
8.3 離合器組成和原理 103
8.3.1 離合器組成 103
8.3.2 離合器工作原理 104
8.4 離合器設(shè)計(jì) 104
8.4.1 離合器設(shè)計(jì)要求 104
8.4.2 離合器參數(shù)設(shè)計(jì) 104
8.4.3 離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 111
8.4.4 離合器潤(rùn)滑冷卻 112
8.4.5 離合器強(qiáng)度、振動(dòng)和應(yīng)力分析 113
第9章 附件傳動(dòng)系統(tǒng)試驗(yàn)驗(yàn)證
9.1 基礎(chǔ)研究試驗(yàn) 116
9.2 型號(hào)規(guī)定常規(guī)性試驗(yàn) 117
9.3 國(guó)軍標(biāo)規(guī)定試驗(yàn) 118
第10章 傳動(dòng)系統(tǒng)常見(jiàn)的故障及解決措施
10.1 齒輪故障 121
10.1.1 弧齒錐齒輪輪體掉塊故障 121
10.1.2 圓柱齒輪輻板裂紋故障 122
10.1.3 轉(zhuǎn)接齒輪箱圓柱齒輪膠合故障 123
10.2 花鍵故障 124
10.2.1 中央傳動(dòng)桿花鍵磨損故障 124
10.2.2 附件傳動(dòng)軸花鍵磨損故障 125
10.3 軸承故障 126
10.3.1 附件傳動(dòng)軸承保持架斷裂故障 126
10.3.2 中央傳動(dòng)桿中間軸承磨損故障 127
第11章 附件傳動(dòng)系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
11.1 集成化設(shè)計(jì) 128
11.2 材料及工藝 128
11.3 設(shè)計(jì)分析及試驗(yàn)驗(yàn)證 129
11.4 電傳動(dòng) 130
11.5 在線健康管理及故障診斷 130
參考文獻(xiàn) 131
第二篇 軸承應(yīng)用設(shè)計(jì)
第12章 航空發(fā)動(dòng)機(jī)滾動(dòng)軸承類型與特點(diǎn)
12.1 滾動(dòng)軸承組成與分類 137
12.2 滾動(dòng)軸承特性 138
12.2.1 深溝球軸承 138
12.2.2 角接觸球軸承 138
12.2.3 圓柱滾子軸承 140
12.3 滾動(dòng)軸承代號(hào) 141
第13章 航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸承類型選擇
13.1 主軸軸承 142
13.1.1 渦噴、渦扇發(fā)動(dòng)機(jī) 142
13.1.2 渦軸、渦槳發(fā)動(dòng)機(jī) 145
13.1.3 輔助動(dòng)力裝置 150
13.2 附件傳動(dòng)系統(tǒng)軸承 153
13.2.1 渦噴、渦扇發(fā)動(dòng)機(jī) 153
13.2.2 渦軸、渦槳發(fā)動(dòng)機(jī) 155
13.2.3 輔助動(dòng)力裝置 158
13.3 減速器軸承 159
13.3.1 減速器支點(diǎn)布局方案 159
13.3.2 減速器軸承選型及配置 160
13.3.3 減速器軸承工況 160
13.3.4 減速器軸承潤(rùn)滑 161
第14章 滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)
14.1 滾動(dòng)軸承計(jì)算基礎(chǔ) 162
14.1.1 軸承主要幾何關(guān)系 162
14.1.2 滾道接觸應(yīng)力與變形 166
14.1.3 滾動(dòng)軸承額定動(dòng)、靜載荷 168
14.1.4 軸承壽命計(jì)算 169
14.1.5 軸承所需小載荷 172
14.2 航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸承常用材料 172
14.3 軸承初步設(shè)計(jì) 174
14.3.1 輸入條件 174
14.3.2 內(nèi)部參數(shù)設(shè)計(jì) 174
14.3.3 設(shè)計(jì)結(jié)果評(píng)價(jià) 176
第15章 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑與冷卻
15.1 滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑方式及其特點(diǎn) 177
15.2 軸承潤(rùn)滑方式的選取 178
15.3 軸承潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 178
15.3.1 噴射潤(rùn)滑 178
15.3.2 環(huán)下潤(rùn)滑 179
15.3.3 其他 180
15.4 滾動(dòng)軸承小潤(rùn)滑流量計(jì)算 180
第16章 滾動(dòng)軸承的配合
16.1 軸承配合與游隙的關(guān)系 181
16.2 相配軸頸和軸承座孔設(shè)計(jì)要求 183
16.3 軸承配合量的選取 183
16.3.1 軸承配合量選取原則 183
16.3.2 公差等級(jí)和公差帶的選取 184
16.3.3 過(guò)盈套圈拔卸力計(jì)算 186
第17章 滾動(dòng)軸承安裝結(jié)構(gòu)及相關(guān)零部件設(shè)計(jì)
17.1 軸承的軸向定位與緊固 187
17.1.1 主軸軸承的軸向定位與緊固 187
17.1.2 附件傳動(dòng)軸承的軸向定位與緊固 188
17.1.3 減速器軸承的軸向定位與緊固 189
17.2 軸承安裝與拆卸 189
17.3 軸肩和倒角設(shè)計(jì) 190
17.4 軸承預(yù)緊設(shè)計(jì) 190
17.4.1 軸承預(yù)緊的作用 190
17.4.2 軸承預(yù)緊方法 191
第18章 滾動(dòng)軸承集成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
18.1 常見(jiàn)滾動(dòng)軸承集成結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 193
18.2 軸承套圈固定和/或防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)集成設(shè)計(jì) 194
18.3 外圈集成鼠籠彈支、油膜阻尼設(shè)計(jì) 195
18.4 滾子軸承無(wú)內(nèi)圈/無(wú)外圈設(shè)計(jì) 196
18.5 拉拔結(jié)構(gòu)集成設(shè)計(jì) 196
第19章 滾動(dòng)軸承應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例
19.1 渦噴、渦扇發(fā)動(dòng)機(jī) 198
19.1.1 設(shè)計(jì)要求梳理 198
19.1.2 軸承配置形式及軸承類型選擇 199
19.1.3 軸承初步設(shè)計(jì) 199
19.1.4 軸承潤(rùn)滑設(shè)計(jì) 200
19.1.5 軸承配合設(shè)計(jì) 200
19.1.6 軸承安裝與拆卸設(shè)計(jì) 201
19.1.7 軸承接口設(shè)計(jì) 201
19.1.8 相鄰件設(shè)計(jì)要求 201
19.2 渦軸、渦槳發(fā)動(dòng)機(jī) 201
19.2.1 設(shè)計(jì)要求梳理 201
19.2.2 軸承配置形式及軸承類型選擇 202
19.2.3 軸承初步設(shè)計(jì) 202
19.2.4 軸承潤(rùn)滑設(shè)計(jì) 203
19.2.5 軸承配合設(shè)計(jì) 204
19.2.6 軸承安裝與拆卸設(shè)計(jì) 204
19.2.7 軸承接口設(shè)計(jì) 204
19.2.8 相鄰件設(shè)計(jì)要求 205
19.3 輔助動(dòng)力裝置 205
19.3.1 設(shè)計(jì)要求梳理 205
19.3.2 軸承配置形式及軸承類型選擇 206
19.3.3 軸承初步設(shè)計(jì) 206
19.3.4 軸承潤(rùn)滑設(shè)計(jì) 207
19.3.5 軸承配合設(shè)計(jì) 207
19.3.6 軸承安裝與拆卸設(shè)計(jì) 208
19.3.7 軸承接口設(shè)計(jì) 208
19.3.8 相鄰件設(shè)計(jì)要求 208
第20章 軸承試驗(yàn)與驗(yàn)證
20.1 考核性試驗(yàn) 209
20.1.1 軸承試驗(yàn)器試驗(yàn) 209
20.1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)地面臺(tái)架試驗(yàn) 210
20.1.3 飛行試驗(yàn) 210
20.2 研究性試驗(yàn) 210
20.2.1 異常工況下的軸承性能摸底試驗(yàn) 210
20.2.2 軸承打滑度測(cè)試試驗(yàn) 210
20.2.3 軸承溫度場(chǎng)測(cè)量試驗(yàn) 210
第21章 滾動(dòng)軸承失效與預(yù)防
21.1 滾動(dòng)軸承常見(jiàn)失效形式與預(yù)防 211
21.1.1 疲勞剝落 211
21.1.2 劃傷 213
21.1.3 磨損 214
21.1.4 輕載打滑 215
21.1.5 腐蝕 216
21.1.6 零件斷裂 217
21.1.7 裝配碰傷 219
21.1.8 過(guò)熱變色 219
21.2 失效分析的一般程序 220
21.2.1 初步調(diào)查 220
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