Введение

Улучшение основных параметров двигателей летательных аппаратов, их надежность, ресурс работы, экономичность в эксплуатации тесно связаны с качеством изготовления основных деталей и сборки машины. Высокая точность деталей, требования к их поверхностному слою и физико-химическим свойствам материала, широкое использование жаропрочных, тугоплавких, композиционных материалов и легких сплавов, применение новейших методов получения заготовки и их обработки – характерные особенности производства современных двигателей летательных аппаратов.

Высокие требования к качеству материала заставляют применять особые виды контроля, в том числе рентгеновские методы, методы, основанные на применении изотопов, ультразвука и лазеров.

Почти все основные детали двигателя подвергаются термической или термохимической обработке, место которых в технологическом процессе определяется рядом соображений (требования к качеству деталей, возможность проведения механической обработки).

Для обеспечения требуемой точности обработки при проектировании технологических процессов особое внимание уделяют выбору баз, а также, способам установки заготовки при обработке. С этой же целью поверхности заготовок деталей обрабатывают несколько раз.

Выбирая методы обработки, в особенности на финишных операциях, учитывают требования к поверхностному слою (шероховатость, наклеп, остаточные напряжения, структурное состояние, химический состав), которые обуславливают эксплуатационные свойства деталей.

Для деталей двигателей летательных аппаратов характерна тщательная обработка даже несопрягаемых поверхностей. Это обусловлено стремлением повысить усталостную прочность деталей и их сопротивлением повысить усталостную прочность деталей и их сопротивление коррозии.

Уделяя большое внимание качеству деталей, необходимо также заботиться об экономике производства, добиваться наивысшей производительности труда и снижения себестоимости изготовления.

Таким образом, технология изготовления, особенно операции окончательной обработки, определяют качество деталей машин, их стоимость при изготовлении, надежность и долговечность в эксплуатации.

1 Назначение и принцип действия изделия

Рисунок 1.1 – Схема двигателя Д30КУ

Авиационные двигатели Д-30КУ  представляют собой турбореактивные двухконтурные двухвальные двигатели со смешением потоков газа наружных и внутренних контуров.

Двигатель состоит из следующих основных узлов: компрессора, разделительного корпуса с коробками приводов агрегатов, камеры сгорания, турбины, выходного и реверсивного устройства. Компрессор двигателя двухкаскадный, осевой: первый каскад - КНД приводится во вращение ТНД; второй каскад - КВД приводится во вращение ТВД.

Разделительный корпус предназначен для разделения потока воздуха между контурами, а также для размещения деталей центрального привода к передней и задней коробкам приводов. Разделительный корпус является силовым узлом, несущим детали крепления двигателя к самолету, и служит опорой роторов КНД и КВД.

Камера сгорания трубчато-кольцевая, расположена между компрессором и турбиной. В ее конструкции предусмотрена возможность осмотра и замены жаровых труб, газосборников, форсунок и других деталей при частичной разборке двигателя.

Турбина двигателя осевая, реактивная, состоит из ТВД и ТНД. Диски, сопловые и рабочие лопатки обеих ступеней ТВД охлаждаются воздухом, в четырехступенчатой ТНД охлаждаются только диски. Задняя опора турбины является силовым узлом, на котором располагаются детали крепления задней подвески двигателя к самолету.

Выходное устройство имеет камеру смешения и дозвуковое, нерегулируемое реактивное сопло. Реверсивное устройство имеет две наружные отклоняющиеся створки; система управления этим устройством - гидравлическая, замкнутая, автономная.

Опора шарикоподшипника является основной деталью задней опоры КВД, которая представляет собой однорядный опорно-упорный шарикоподшипник, воспринимающий радиальные нагрузки от массовых сил гироскопических моментов ротора КВД, а так же результирующую осевых сил роторов КВД и ТВД.

Рисунок 1.2 – Задняя опора ротора КВД

К неподвижным деталям опоры относятся стакан 13, наружная обойма шарикоподшипника 27, регулировочное кольцо 15, фланец подшипника 14 с маслоуплотнительной прокладкой 11, наружный лабиринтный фланец 8, внутренний лабиринтный фланец 6 с лабиринтной втулкой 4. Неподвижные детали монтируются на корпусе опоры 9 внутреннего кожуха камеры сгорания.

К вращающимся деталям опоры относятся лабиринтные кольца 2, 29, 31, регулировочное кольцо 28 и разрезная внутренняя обойма шарикоподшипника 27, которые монтируются на задней цапфе вала ротора КВД. Пакет вращающихся деталей задней опоры соединяется через приводной вал ротора КВД 24 гайкой 16.

Крутящий момент от приводного вала 24 к валу ротора КВД передается с помощью шлицевого соединения. Гайка 16 фиксируется от самооткручивания упором в наружную обойму роликоподшипника 17.

Стакан 13 запрессован в расточку корпуса опоры 9 внутреннего кожуха камеры сгорания. В этом стакане монтируется наружная обойма шарикоподшипника, фиксируемая в осевом направлении фланцем 14 и регулировочным кольцом 15.

Необходимый осевой зазор между деталями ротора и статора КВД обеспечивается регулировочным Кольцом 28, установленным между задним лабиринтным кольцом 29 и внутренней обоймой шарикоподшипника.

Масло для смазывания и охлаждения шарикоподшипника из масляной магистрали двигателя по каналам в корпусе опоры и кольцевой проточке А подается под давлением через радиальные отверстия, выполненные в стакане 13 и наружной обойме шарикоподшипника, непосредственно на беговую дорожку.

Для предотвращения попадания масла из масляной полости задней опоры ротора КВД в проточную часть в конструкции опоры предусмотрено трехступеичатое лабиринтное уплотнение.

В конструкцию уплотнения входят наружный и внутренний лабиринтные фланцы 8 и 6, лабиринтная втулка 4, переднее лабиринтное кольцо 2, лабиринтное кольцо 31 и заднее лабиринтное кольцо 29, имеющее маслоотражательный бурт.

Фланцы лабиринтов 6 и 8 изготовлены из титанового сплава. На рабочие поверхности фланцев и лабиринтной втулки 4 нанесена легкосрабатываемая уплотнительная масса. Воздух для наддува лабиринтного уплотнения и охлаждения деталей, образующих масляную полость опоры, подводится из наружного контура двигателя в кольцевую полость между наружным 8 н внутренним 6 фланцами лабиринта. Для уменьшения теплоотдачи в масло стенка наружного лабиринтного фланца 8 покрыта теплоизоляционным слоем 3 из асбеста и алюминиевой фольги.