航空燃气轮机总体结构设计与动力学分析（三）

今天继续研读《航空燃气轮机总体结构设计与动力学分析》之总体结构设计要求。

总体结构设计主要包括：

1、转子结构设计

2、转子支承方案设计

3、支承结构设计

4、承力系统设计

发动机转子指的是转轴、轮 盘、叶片及其连接结构组成的轴系，转子系统指的是转子与其支承结构组成的系统。其作用是承载高速旋转所产生的的各种负荷：叶片及其自身的离心负荷、转子扭转的扭矩负荷、机动过载产生的弯矩以及轴向拉压负荷等等。

转子的机构特征参数包括：1、结构几何特征：如长度、截面形状、中心位置和惯性矩等。2、装配工艺特征参数：如配合公差、压紧力等参数。

发动机静子承力系统（也称为承力系统）是由多个转子承力框架和承力机匣连接而成的结构，用于承受和传递作用在结构单元上的载荷。

转子承力框架是指将转子支点的载荷通过气流通道传至外机匣的构件。具体的部件指的是中介机匣，或扩压器机匣，或涡轮级间机匣，或涡轮后承力机匣。具体采用哪个机匣作为转子承力框架要是发动机的支点布置情况而定，具体的支点布置情况在后面章节会讲解。

总体结构设计是根据总体气动性能参数和所具有的设计经验和水平，综合考虑各部件之间的设计要求和难度，最终对整机进行结构设计上的平衡和优化。总体结构可以说直接影响各个部件研制的可行性和技术难度，总体结构设计是最关键、最基础的设计。

下面分别就四大块设计展开

1、转子结构设计

转子基本结构形式有三种：a鼓式b盘式c混合式

鼓式为圆柱形或圆锥形鼓筒，前后由安装边与前后轴颈把接，鼓式的优点是抗弯刚性好，结构简单，加工方便；缺点为由于鼓筒在旋转过程中离心力造成的周向应力就已接近材料的屈服强度，因此转速不可能突破200m/s。

盘式为轮 盘与中心轴组成，轮 盘间多增加锥壳鼓筒来增加整体刚度。盘式结构具有较高的强度和承载能力，但抗弯刚性较弱，容易产生振动。

混合式顾名思义为鼓式与盘式的混合结构，混合式具有鼓式转子的较好抗弯刚性又兼有盘式的较好转子强度的优点。