补充资料：叶轮强度

叶轮强度
strength of bladed disk

ye{un qlongdu叶轮强度(strength of bladeddisk)汽枪机运行时，作用在叶轮上的力主要是动叶和叶轮本身在高速旋转时所产生的离心力，套装转子由过盈引起的轮孔内表面的应力，起动、停机或负荷变化时叶轮在不同半径处的温度差所引起的热应力，以及因叶轮或叶片振动所引起的振动应力等。至于叶轮传递力矩所引起的应力可忽略不计。为保证叶轮在设计条件下能长期安全可靠的工作，叶轮的强度性能应符合要求，往往偏进行强度计算。 应力计算叶轮的应力状态是轴对称平面应力状态:即叶轮平面内只有径向和切向应力，通常轴向应力可忽略不计，且同一半径上各点的径向、切向应力各自相等。当不计温度应力时，对等厚度叶轮可按旋转叶轮强度的基本微分方程式方便地得到精确解，但对其他轮面形状的叶轮求解则比较困难。实际叶轮不是一个简单的等厚度圆盘，而是变厚度轮盘，在计算实际叶轮应力状态时，将其简化为由不同厚度的阶梯形状的等厚度段组成，通常采用两次计算法。其原理是根据应力登加原则，对每一等厚度段按两次不同条件计算，将求得的应力相加乘以修正系数，得到叶轮各段的真实应力。计算按叶轮结构可由内向外(轮毅到轮缘)或由外向内进行，计算程序完全一样。 叶轮强度的精确计算可采用有限元法。 不同轮面型线的叶轮应力状态有以下几点结论:①等厚度叶轮应力与其厚度无关，要提高叶轮强度，只有采用变厚度叶轮。②从叶轮应力分布看，切向应力比径向应力大，特别是空心叶轮这两个应力相差甚大.最大应力发生在叶轮中心(实心轮)或内孔处(空心轮)。因此，实际的等厚度叶轮通常有较厚的轮毅部分，可以降低轮孔处最大应力。③相同条件下实心叶轮比空心轮最大应力小一半左右。因此，采用实心叶轮也能提高叶轮强度。 套装叶轮的装配过盈和应力套装叶轮内径处的径向应力与装配过盈量有关，其计算内容包括:①根据松动转速求得叶轮和轴的装配过盈量;②计算叶轮按最大过盈量在工作转速时的应力;③核算最大松动转速时轮孔应力;④校核静止状态叶轮的应力。 叶轮套装前(冷态时)，轴的半径与叶轮内孔半径之差△尺称为过盈量，用松动转速n.的概念来计算叶轮的装配过盈量。松动转速就是使叶轮内孔的径向应力为零时的转速。松动转速的选取应使求得的过盈量能保证叶轮在任何工况下工作而不会松动。为此，最小松动转速一般取n:m‘。二(1.12~1.2)n(n为工作转速)。由最小松动转速确定相应的最小过盈量。由于加工有公差，最大过盈量一般取△尺.二一△尺，。+0.O8mm.叶轮与轴配合处的应变一应力沿轴向分布不均匀，使叶轮实际松动转速大于计算值，轮毅越宽，偏差越大。 沮度应力由于叶轮沿径向或轴向受热不均匀，使膨胀或收缩受到限制所引起的应力。对于高温区域工作的叶轮必须考虑温度应力。

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