航空發(fā)動機渦輪前燃氣溫度直接決定了其性能,渦輪前溫度的提高對發(fā)動機效率、推重比的提高大有裨益。渦輪前溫度每提高100℃,推力可提高約15%。作為航空發(fā)動機重要零部件的渦輪葉片在高溫、重載、變應(yīng)力條件下工作。但是由于渦輪前溫度已超過渦輪葉片材料可承受的極限,氣膜冷卻技術(shù)被廣泛用于降低葉片壁面溫度。下一代航空發(fā)動機為提高推重比和效率,在高溫合金葉片上涂覆有難加工的高硬度且耐高溫陶瓷熱障涂層。氣膜冷卻孔在加工過程中存在氣膜孔封閉型腔造成誤加工、陶瓷涂層涂覆造成的孔徑精度差等問題,因此設(shè)計一種既可實現(xiàn)對陶瓷涂層進行加工,又可實現(xiàn)金屬基體高效、精密加工的高精度旋轉(zhuǎn)主軸,對于渦輪葉片冷卻氣膜孔加工效率、加工精度的提高以及冷卻氣膜群孔加工具有重要意義。通過查閱渦輪葉片氣膜冷卻孔加工相關(guān)文獻,結(jié)合實驗室現(xiàn)有電火花加工設(shè)備使用情況,分析得出金屬基陶瓷涂層材料小孔加工超聲電火花組合加工主軸系統(tǒng)的功能需求和具體結(jié)構(gòu)。按實現(xiàn)的功能不同分模塊對超聲電火花組合加工主軸系統(tǒng)進行設(shè)計、分析。設(shè)計一種可實現(xiàn)非接觸式穩(wěn)定上電、可同時實現(xiàn)超聲加工和電火花加工、實現(xiàn)超聲能量充分傳遞的主軸機構(gòu)設(shè)計方案。該主軸采用旋轉(zhuǎn)管接頭實現(xiàn)... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題來源、背景和目的意義
        1.1.1 課題的來源
        1.1.2 課題背景和目的意義
        1.1.3 渦輪葉片氣膜孔國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.2 超聲/電火花技術(shù)工程應(yīng)用研究現(xiàn)狀
        1.2.1 陶瓷材料超聲加工工程應(yīng)用研究現(xiàn)狀
        1.2.2 陶瓷材料電火花加工工程應(yīng)用研究現(xiàn)狀
        1.2.3 超聲/電火花加工工程應(yīng)用研究現(xiàn)狀
        1.2.4 渦輪葉片用金屬基陶瓷涂層材料加工工程應(yīng)用現(xiàn)狀研究
    1.3 超聲/電火花加工裝置研制現(xiàn)狀
    1.4 氣膜孔加工方法及裝置研究現(xiàn)狀
    1.5 課題主要研究內(nèi)容
第二章 電火花小孔加工孔口質(zhì)量試驗研究
    2.1 加工參數(shù)對小孔加工精度的影響試驗
        2.1.1 試驗設(shè)備
        2.1.2 試驗方案
        2.1.3 試驗與分析
    2.2 工作液電導(dǎo)率對小孔加工精度的影響試驗
        2.2.1 工作液溶劑PAAS介紹
        2.2.2 工作液配比
        2.2.3 放電間隙隨電導(dǎo)率的變化理論分析
        2.2.4 電導(dǎo)率對重鑄層厚度影響
        2.2.5 表面微觀形貌分析
    2.3 本章小結(jié)
第三章 超聲-電火花組合加工主軸裝置研制
    3.1 金屬基陶瓷涂層小孔加工對裝置的要求分析
        3.1.1 設(shè)計技術(shù)指標
        3.1.2 超聲-電火花小孔組合加工主軸系統(tǒng)組成
    3.2 超聲-電火花組合加工主軸總體方案設(shè)計及分析
    3.3 不同方案對比分析
        3.3.1 超聲-電火花系統(tǒng)方案設(shè)計因素分析
        3.3.2 方案對比
    3.4 超聲系統(tǒng)設(shè)計及分析
        3.4.1 加工模式超聲發(fā)生器選擇
        3.4.2 換能器選擇
    3.5 主軸系統(tǒng)變幅桿設(shè)計及固有頻率分析
        3.5.1 變幅桿結(jié)構(gòu)方案設(shè)計
        3.5.2 變幅桿固有頻率仿真研究
    3.6 主軸部件設(shè)計
        3.6.1 主軸供液部件設(shè)計
        3.6.2 滾動軸承及防塵圈選型
        3.6.3 電極夾持模塊設(shè)計
    3.7 本章小結(jié)
第四章 主軸感應(yīng)上電系統(tǒng)方案設(shè)計與分析
    4.1 感應(yīng)電能傳輸技術(shù)概述
    4.2 感應(yīng)電能傳輸鐵芯定位設(shè)計
        4.2.1 罐型鐵芯定位設(shè)計
    4.3 感應(yīng)電能傳輸磁芯設(shè)計及仿真研究
        4.3.1 磁芯尺寸設(shè)計
        4.3.2 不同間隙傳輸效率仿真分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 超聲-電火花組合加工實驗研究
    5.1 超聲-電火花組合加工試驗系統(tǒng)
        5.1.1 試驗設(shè)備
        5.1.2 工具電極及磨料
    5.2 加工參數(shù)對超聲-電火花組合加工的影響研究
        5.2.1 試驗方案
        5.2.2 電流對加工過程的影響
        5.2.3 脈沖寬度對加工過程的影響
        5.2.4 磨料粒度對孔口質(zhì)量的影響
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 本論文主要結(jié)論
    6.2 研究展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[4]采用532nm納秒光纖激光對金屬和熱障涂層的激光微加工研究[D]. 賴宏坤.上海交通大學(xué) 2014
[5]無再鑄層小孔電火花—電解組合加工工藝研究[D]. 劉欣.南京航空航天大學(xué) 2014
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[8]超聲波變幅桿優(yōu)化設(shè)計及加工機理試驗研究[D]. 謹亞輝.太原理工大學(xué) 2010
[9]非接觸式超聲電能傳遞裝置的設(shè)計理論及實驗研究[D]. 龐明鑫.太原理工大學(xué) 2010
[10]超硬材料的超聲電火花復(fù)合加工的試驗研究[D]. 繆東輝.南京航空航天大學(xué) 2010



本文編號：3383606