[发明专利]燃气涡轮盘榫槽设计方法、燃气涡轮盘及航空发动机有效
| 申请号： | 201710391267.1 | 申请日： | 2017-05-27 |
| 公开（公告）号： | CN107143380B | 公开（公告）日： | 2019-04-02 |
| 发明（设计）人： | 张立章;米栋;钱正明;李超 | 申请（专利权）人： | 中国航发湖南动力机械研究所 |
| 主分类号： | G06F17/50 | 分类号： | G06F17/50;F01D5/02 |
| 代理公司： | 长沙智嵘专利代理事务所(普通合伙) 43211 | 代理人： | 刘宏 |
| 地址： | 412002 湖南省株*** | 国省代码： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 榫槽 燃气涡轮盘 涡轮盘 航空发动机 应力分布 应力集中部位 曲率 对比分析 仿真分析 局部应力 控制曲线 平滑过渡 寿命延长 运转过程 弧形段 连接点 极点 消减 加工 制造 | ||
1.一种燃气涡轮盘榫槽设计方法，其特征在于，
包括以下步骤：
a、获取涡轮盘榫槽运转过程中的应力分布情况；
b、根据应力分布情况，对涡轮盘榫槽内的连接弧形段采用多极点调节控制曲线曲率，以消减涡轮盘榫槽的应力集中部位；
c、调整涡轮盘榫槽各个连接点为平滑过渡。
2.根据权利要求1所述的燃气涡轮盘榫槽设计方法，其特征在于，
步骤a具体为：
对涡轮盘与涡轮转子叶片的装配及其运转情况进行仿真模拟，
获取涡轮盘运转过程中涡轮盘榫槽内的应力分布情况，
获取涡轮盘榫槽与涡轮转子叶片榫齿之间的应力集中部位。
3.根据权利要求2所述的燃气涡轮盘榫槽设计方法，其特征在于，
步骤b具体为：
针对与涡轮转子叶片的榫齿相接触的涡轮盘榫槽内的配合槽的弧形段采用多极点调节控制弧形段内的曲线曲率，以消减应力集中部位；和/或
针对与涡轮转子叶片的榫齿相接触的涡轮盘榫槽内的配合槽外连接部位弧形段采用多极点调节控制弧形段内的曲线曲率，以消减应力集中部位。
4.根据权利要求3所述的燃气涡轮盘榫槽设计方法，其特征在于，
采用四个极点调节控制曲线曲率。
5.根据权利要求4所述的燃气涡轮盘榫槽设计方法，其特征在于，
燃气涡轮盘榫槽内沿槽深方向依次排布有多个配合槽，
配合槽包括远离涡轮盘榫槽槽底端依次排布的配合槽槽段以及涡轮盘榫槽转角部位的配合槽槽段。
6.根据权利要求5所述的燃气涡轮盘榫槽设计方法，其特征在于，
远离涡轮盘榫槽槽底端依次排布的配合槽槽段的极点调节控制，具体为：
第一配合槽(1)包括远离涡轮盘榫槽槽底端用于与涡轮转子叶片榫齿接触的第一榫齿接触直线(101)、靠近涡轮盘榫槽槽底端用于弧形结构过渡的第一榫齿过渡直线(102)以及处于第一榫齿接触直线(101)与第一榫齿过渡直线(102)之间的第一弧形段(103)；
第一弧形段(103)与第一榫齿接触直线(101)之间为第一接触连接极点A1，第一榫齿接触直线(101)朝向第一弧形段(103)的延长线上具有用于移动调节的第一接触浮动极点A2，第一弧形段(103)与第一榫齿过渡直线(102)之间为第一过渡连接极点A4，第一榫齿过渡直线(102)朝向第一弧形段(103)的延长线上具有用于移动调节的第一过渡浮动极点A3；
通过调节第一接触浮动极点A2与第一过渡浮动极点A3的位置，以消减第一配合槽(1)内的应力集中。
7.根据权利要求6所述的燃气涡轮盘榫槽设计方法，其特征在于，
第一配合槽(1)调节完毕后，按照第一配合槽(1)的调节步骤依次向涡轮盘榫槽槽底端方向调节各个配合槽。
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