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    航空发动机典型故障分析

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    西安航空职业技术学院毕业设计论文
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    第1章绪论
    1.1发动机概述·································21.2可靠性与故障·······························21.2.1可靠性····································21.2.2故障······································21.2.3故障分析与排故方法························3第2章压气机喘振故障分析
    2.1概述·······································52.2喘振时的现象·······························52.3喘振的根本原因·····························52.4压气机的防喘措施···························6第3章压气机转子叶片故障分析
    3.1概述·······································93.2压气机转子叶片受环境影响的损伤特征和有关安全准则与标准········································9
    3.3压气机转子叶片故障模式及其分析·············103.3.1WP7系列压气机转子叶片现行检查标准﹙含判废标准﹚···········································103.4WP7系列报废叶片主要失效模式统计分析·····12第4章发动机篦齿盘均压孔裂纹故障分析及预防
    4.1概述······································144.2篦齿盘结构与工作状态分析··················144.2.1结构分析·································144.2.2工作状态分析·····························144.2.2.1工作温度高·····························144.2.2.2工作转速高·····························144.2.2.3易产生振动·····························144.3裂纹特征与产生原因分析···················154.3.1裂纹特征·································154.3.2裂纹原因分析·····························154.4结论·····································16结束语···········································17致谢·············································18
    文献·············································19




    西安航空职业技术学院毕业设计论文
    第1章绪论
    1.1发动机概述
    二十世纪以来，特别是第二次世界大战以后，航空和空间技术有了飞跃的发
    展。现在，飞机已经成为一种重要的﹑不可缺少的作战武器和运输工具。飞机的飞行速度﹑高度﹑航程﹑载重量和机动作战的能力，都已达到了相当高的水平。这些成就的取得，在很大程度上取决于动力装置的发展。然而，航空发动机属于高速旋转式机械，处于高转速﹑高负荷（高应力）和高温环境下工作的；发动机是飞机的心脏，是体现飞机性能的主要部件。又由于发动机由许多零组件构成，即本身工作情况和外界环境都十分复杂，使发动机容易出现故障，因此航空发动机属于多发性故障的机械。经过多年的努力，在航空领域工作的研究人员已经了解和解决了发动机许多故障，然而，一些故障还是无法完全解决的，只能尽量减少故障对飞机的危害。本论文列举出发动机几种典型故障，并且尽可能的根据科学研究数据来研究分析这几种故障，给出科学的预防故障和排故方法。
    1.2可靠性与故障
    1.2.1可靠性
    产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力为产品的可靠性。所谓产品，是指任何元器件、零部件、组件、设备、分系统或系统。规定条件主要指环境条件和使用条件，如产品在工作中所承受的应力水平、温度、振动和腐蚀环境等。规定时间是指广义时间，除产品的工作小时外，还可指其循环次数等。
    1.2.2故障
    产品或产品的一部分不能或将不能完成预定功能的事件或状态。对某些产品如电子元器件、弹药等称失效。产品的故障：
    a.在规定的条件下，不能完成其规定的功能；
    c.在规定的应力范围内工作时，发生产品的机械零部件、结构件或元器件的破裂、断裂、卡死等损坏状态，从而导致产品不能满足其规定功能。故障率：
    指工作到时刻t尚未发生故障产品，在该时刻后的单位时间内发生故障的概率。为产品可靠性的一种基本参数。
    故障率可分为：均故障率和瞬时故障率两种，其定义分别为：⑴平均故障率是在规定的条件下和规定的时间内，产品的故障总数与寿命单


    b.在规定的条件下，一个或几个性能参数不能保持在规定的范围内；

    西安航空职业技术学院毕业设计论文
    r
    r
    位总数之比，用表示。＝
    t
    i1
    i
    ﹙1∕寿命单位﹡﹚
    式中：r—故障总数
    ti—第i个产品发生故障前的寿命单位
    ⑵时故障率是在规定的条件下，工作到某时刻尚未发生故障的产品，在该时
    drt
    刻后单位时间内发生故障的概率。用
    式中：
    Nstdrt
    t
    ＝
    Nstdt

    —到t时刻尚未发生故障的产品数
    —t时刻后dt时间内故障的产品数
    故障类别：
    从总体结构上将故障分为：性能故障、结构强度故障和附件系统故障。①性能故障：多表现在发动机推力下降、转速摆动、耗油率过高、排气温度高、空中熄火和放炮等现象。其故障比例约占航空发动机总故障的10℅—20℅。性能故障多表现在发动机研制的早期，易于在厂内试车或出厂前发现和排除。有时发动机老化也出现性能故障，属于寿命后期的耗损故障。
    ②结构强度故障：结构强度故障反映的方面极广，类型众多，且往往后果严重。大体上有强度不足而破坏与损伤，高周疲劳，低周疲劳，热疲劳损伤，蠕变与疲劳交互作用损伤现象等。
    这些故障构成发动机主要故障事件，约占发动机总故障的60﹪～80﹪，故障比例相当高，对发动机的安全构成主要威胁。
    ③附件系统故障：由于组成附件系统的零、组件形式比较多，其中有电子元器件、机械元器件、外购成品与器件等。故其故障现象，将依其各自特点进行分析。
    1.2.3故障分析与排故方法。
    发动机故障分析与排故方法都有其一定规律和内在联系，通常可采用以下的步骤和方法，如图1-1所示。


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