航空发动机机械系统技术的探讨

张浩杰 郝夏鸣

摘要：航空发动机是一种由传动装置、润滑装置、主轴轴承及密封装置等构成的机械系统，其结构十分复杂。然而，由于飞机在使用中出现了各种各样的故障，严重地影响了飞机的正常使用，严重地影响了航空工业的健康发展。因此，加强对其机械系统的工艺分析，是保障其优良性能的基础。本文对国内在役航空发动机在使用中出现的各种故障进行了全面地分析，指出了其中以机械系统最为普遍。造成这一现象的原因有：基础技术比较薄弱，设计水平不高，加工难度大，试验传递方法陈旧。另外，在科技创新方面，我国在科技创新方面的投入也比较少。没有做好相关的基础性工作，也是重要原因之一。

关键词：航空发动机；机械系统；技术探讨

航空发动机的传动、润滑、密封和轴瓦是其重要组成部分。由于其内部结构的复杂性和多学科的交叉融合，其机电技术在实际应用中极易发生各类故障。另外，我国在这方面的研究还比较薄弱。该项目在前期工作基础上，针对我国航空发动机在实际生产中存在的诸多问题，提出了在设计、制造、装配与验证等环节进行优化设计的思路，并提出了相应的解决方案。

1航空运输的相关概述

航空运输以其独特的优越性，成为人们出行的主要方式。空运货物由于不受自然环境的制约，在各种货物运输方式中，空运货物运输速度最快。其价格取决于行程的远近，因而具有较高的经济效益。航空发动机的传动，润滑，密封，轴承是航空发动机的重要组成部分。整体交通体系比较复杂。但目前国内对该技术的研究还比较薄弱，给工程机械的安装、使用及维修带来了不少问题。要想更好地了解这一点，就必须对这四种操作系统进行逐个分析。

2航空发动机机械系统技术

2.1传动系统技术

在航空发动机中，动力传动系统是最重要的部件之一，也是最受关注的问题之一。使其能够满足高转速、高载荷的运行要求，是目前航空发动机机械系统的发展方向。而且，还能让它变得更小，更轻。该结构可有效地延长航空发动机的使用寿命，改善飞机的稳定性，并可有效地降低飞机的造价，增加经济利益。近年来，国际上对航空发动机传动系统作了大量的研究工作，并形成了一套比较完善的计算与分析方法。该系统还能对有关装置的强度、性能进行测试，并能对各构件受力等因素进行综合分析。为精确仿真机械系统的工作状态，对其进行了动、静态性能分析。

近年来，随着齿轮动力学技术的不断发展，人们开始关注与之相适应的一些问题，如噪声、振动和声振粗糙等。从而能够对由于齿面误差而产生的噪声进行精确地评价与分析。通过对各零件的服役性能进行分析，得到各零件的S-N曲线，进而对某一具体零件的使用寿命进行精确地预测，进而改善各零件的使用性能。在燃油喷射润滑方面，开展燃油喷射润滑试验，分析不同燃油喷射工况下齿轮的温升与磨损规律，提出优化燃油喷射方案，延长齿轮服役寿命。在此基础上，进行了相关试验，取得了较好的试验结果，为今后动力传输系统的设计与操作奠定了基础。这样既能提高总地利用率，又能获得较好的经济效益。目前，国内对齿轮箱齿轮啮合仿真和与齿轮箱相关配件的一体化设计等方面存在着一定的不足。另外，现有的动力系统在总体动力学设计、新的动力传输技术等方面还存在着一定的不足，不能很好地满足工程需要。航空发动机具有复杂的整体结构和众多的附件。飞行器的引擎系统很难设计，并且飞行速度受很多因素影响。

2.2润滑系统技术

航空发动机润滑涉及气液两相流动、弹流润滑、热传导等多个领域。这方面的知识比较肤浅，也比较有挑战性。目前，能为这一领域提供有效借鉴的研究与理论成果还比较缺乏。随着航空发动机总体设计工艺的不断完善，对其润滑系统提出了更高的要求。欧美各国都对航空发动机的润滑问题进行了较深入的研究，并在此方面取得了一定的进展。这些成果将在航空发动机轴承内部的流动与传热、润滑系统的着火与熄火等方面取得重要进展，并将为航空发动机的发展提供理论依据。在此基础上，本文提出了一种新的解决方案，并将其推广到航空发动机生产中，取得了较好的效果。

2.3密封技术

航空发动机需要高质量的密封技术。另外，这也使得西方的航空业有了很大的发展空间。本项目的主要研究方向是面向航空发动机的高性能涡轮发动机，并着重对其密封技术进行了研究。本文对各种密封工艺进行了深入的研究与试验。并对其实施效果进行检验。当前，相关的密封技术已能适应航空发动机的多种应用需求。目前，国内、外两种型号的发动机在实际使用中均获得了较好的使用效果。新一代空压机，尤其是在高温、高速、苛刻的工作条件下，需要降低空压机的磨损，降低空压机的热输出率，延长空压机使用寿命。因此，必须从结构设计、材料选择等角度，对其进行深入地研究，才能使其综合性能得到全面的提升，从而达到更好的服务效果。提高密封温度，提高密封速度，提高密封压差，延长密封寿命等是提高密封可靠性的关键。

2.4主轴承轴技术

大部分的支承设计采用了一种特殊的支承结构。该轴承与引擎是为保留其基本性能而设计的，同时减少引擎的重量而设计的。在对大量实验数据进行分析的基础上，对不同材质的轴承进行了寿命对比，选出了最优材质。一般情况下，轴承的使用寿命要比其他结构的长。在支承系统的应用上，经过多年的努力，已形成了一套比较完备的支承系统标准，并已形成了一个航空发动机支承系统的数据库。在这两项技术的不断融合中，我们将会在最小化由其他系统所引起的损伤的前提下，尽可能地提高轴承的工作效率。在进行支承设计与安装时，应按照设计者所提出的初步条件，与对方主动进行交流，使支承设计合理化，以达到互惠互利的目的。本文以轴承为例，对其加工后的使用损伤及残余应力进行了实验研究。本项目研究成果将为研究支承结构的抗疲劳性能提供新的思路，为支承结构设计提供新的思路。这一特性可有效地延长轴承的使用寿命。

3结语

总之，目前，为适应实际应用的需要，对航空发动机的传动、润滑、密封、主轴轴承等进行了大量的技术改造与优化，能够有效地提升发动机的总体工作效率，达到更高的工作稳定度，同时还能有效地降低燃油消耗，从而获得较好的应用效果。航空发动机中包含了大量的机械零件，这些零件在安排与组合时，呈现出非常复杂的特性。为了保证设备的正常运行，必须对其技术参数进行优化与控制。在现有技术水平上，公司在不断地总结已有的技术经验，并在不断地探索与创新中，不断地进行技术水平的提升与改进。同时，科技工作者也要从最基本的工作任务做起，不断地积累自己的经验，加强相互的学习和协作，才能更好地发挥自己的作用，才能更好地发挥自己的作用，才能更好地发挥自己的作用。

参考文献

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