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航空发动机1个叶片榫头所承受的离心力高达约150kN!|陈光谈航发218

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涡轮工作叶片用榫头(叶根)和涡轮盘连接,榫头是发动机中负荷较大的部分,一般发动机1个叶片榫头所承受的离心力高达100~150kN,榫头又处于高温下工作,材料的机械性能大大降低,因此,在使用中榫头容易出现故障,需十分注意其结构和强度设计。

现代航空发动机的涡轮中最广泛采用的是枞树形榫头,如图61与图62所示,榫头呈上大下小的楔形,两侧做有对称分布的梯形或半圆形榫齿。轮盘轮缘上开有同样型面的榫槽。工作时,叶片的离心力迫使榫头的所有齿的支撑表面压在轮盘的榫齿上。

图62、涡轮叶片的枞树形榫根

在叶片的离心力和弯曲力矩的作用下,榫齿承受着剪切和弯曲,齿的工作表面承受挤压,榫头各截面承受拉伸。榫头上的榫齿一般做成2~6对,原苏制发动机中,多采用多齿,而英美发动机中则多采用少齿。榫齿一般不宜过多,否则不易保证各齿间负荷均匀。图63示出的是一个典型的5对齿的纵树形榫头。

轮盘的榫槽由拉削加工,叶片的榫头则由铣、磨加工或由拉削加工。

图63、枞树形榫根与榫槽的配合


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