畢業(yè)論文--噴嘴殼體工藝規(guī)程及工裝設(shè)計(jì)

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1、青島理工大學(xué)琴島學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）1引言（一）工業(yè)技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展是主要?jiǎng)恿?，從蒸汽機(jī)，發(fā)展到內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)鉁u輪熱動(dòng)力裝置，以及備個(gè)工業(yè)部門(mén)生產(chǎn)技術(shù)的開(kāi)發(fā)和發(fā)展，都促進(jìn)了燃料或物料噴霧技術(shù)的發(fā)展，因?yàn)樗侨紵^(guò)程、生產(chǎn)過(guò)程、工藝流程中必不可少的環(huán)節(jié)。（二）節(jié)能和環(huán)保要求日益提高是促進(jìn)噴嘴技術(shù)不斷創(chuàng)新和完善的另一個(gè)動(dòng)力。燃燒設(shè)備的高效率燃燒足節(jié)能的根本，高質(zhì)量的燃料噴霧有賴(lài)于噴嘴技術(shù)。同時(shí)燃燒產(chǎn)物的排放物中的污染物也與噴霧質(zhì)量和燃燒組織有關(guān)。（三）多種燃料、物料的噴霧需求也促進(jìn)了噴嘴多樣化。噴嘴技術(shù)的發(fā)展突出

2、表現(xiàn)在噴霧方式、結(jié)構(gòu)的多樣化和多適用性；另外也表現(xiàn)在噴霧質(zhì)量的評(píng)定指標(biāo)的擴(kuò)展和檢測(cè)手段的發(fā)展和完善。我們僅從內(nèi)燃機(jī)上采用的燃料噴射裝置來(lái)追溯噴嘴的初期發(fā)展所史。在19世紀(jì)80年代以前，石油開(kāi)采和煉制工業(yè)剛起步不久，內(nèi)燃機(jī)內(nèi)只是燃用煤氣。直到1887年德國(guó)人發(fā)明汽化器，液體燃料被內(nèi)燃機(jī)所采用，即在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道內(nèi)利用汽化器霧化汽油，可以說(shuō)足氣動(dòng)霧化噴嘴的雛形。在1892年狄塞爾發(fā)明柴油機(jī)，用直射噴嘴噴射燃油，第一次在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)采用揮發(fā)性差，粘度較大的液體燃料進(jìn)行霧化燃燒。20世紀(jì)初才有人在壓力噴嘴內(nèi)加入一段有螺紋的螺桿，

3、利用燃油產(chǎn)生旋流霧化，其霧化質(zhì)量大為改善，這就是壓力霧化噴嘴(即離心噴嘴)。它隨著石油開(kāi)采量的擴(kuò)大得以迅速地廣泛應(yīng)用，至今已存工業(yè)爐、鍋爐、內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)及火箭都應(yīng)用了它。也由于氣動(dòng)霧化噴嘴要消耗較大的電功率用于霧化空氣的增壓，氣動(dòng)噴嘴的發(fā)展在一段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有進(jìn)一步發(fā)展，而離心噴嘴方面獲得了不斷地完善和改進(jìn)。34青島理工大學(xué)琴島學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）2、零件圖分析2.1燃油噴嘴的工作狀態(tài)及工作條件燃油噴嘴是構(gòu)成渦噴7甲航空燃?xì)鉁u輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)的一個(gè)重要元件。其主要功能是按發(fā)動(dòng)機(jī)不同的工作狀態(tài)供給適量且

4、具有良好霧化狀態(tài)的燃油至燃燒室，與由空氣壓縮機(jī)增壓后的高壓空氣混合進(jìn)行充分且有效的燃燒，使燃油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成燃?xì)鉄崮?，然后通過(guò)燃?xì)馀蛎涀龉Γ瑤?dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，并進(jìn)一步在尾噴管中膨脹加速，產(chǎn)生推力，噴嘴殼體就是完成這一功能不可缺少的重要元件。燃油噴嘴工作時(shí)，將承受不同類(lèi)型的負(fù)荷：（一）交變動(dòng)力負(fù)荷一方面由于有的噴嘴頭部作為火焰筒的一個(gè)承力點(diǎn)直接感受發(fā)動(dòng)機(jī)劇烈振動(dòng)，另一方面則由于發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的工作狀態(tài)下具有不同的燃油消耗量和燃油壓力。因此，噴嘴內(nèi)腔有時(shí)流過(guò)高壓高速的脈動(dòng)燃油，有時(shí)流過(guò)低壓低速的較穩(wěn)定燃油流，且如此周而復(fù)

5、始。（二）熱負(fù)荷在噴嘴工作環(huán)境中，沿噴嘴徑向溫度場(chǎng)的分布不均勻，燃油流過(guò)的內(nèi)腔由于受到燃油的冷卻，溫度較低，但噴嘴的外表面由于與壓氣機(jī)增壓過(guò)的氣體接觸，且受燃燒室內(nèi)高溫燃?xì)獾挠绊?，因此溫度較高，約在300oC—400oC左右，此外，各相配零件的材料也不盡相同，膨脹系數(shù)不一，所以便極易形成熱應(yīng)力和密封不良的現(xiàn)象。2.2零件的結(jié)構(gòu)分析渦噴7甲噴嘴殼體的形狀比較特殊，成不規(guī)則形狀且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因而不利于機(jī)械加工。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，在保證零件的使用性能的同時(shí)，是否具有良好的工藝性，怎樣才能更便于加工，怎樣才能更好的保證質(zhì)量是至關(guān)

6、重要的。此外，還應(yīng)盡量采用生產(chǎn)率高，勞動(dòng)量少，成本低且節(jié)省材料的加工方法加工，避免不必要的浪費(fèi)。從噴嘴殼體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)看，在保證零件的機(jī)械性能的同時(shí)，還應(yīng)充分考慮零件的工藝性。殼體的結(jié)構(gòu)分為三個(gè)噴嘴頭部和一個(gè)主管部分。且三個(gè)噴嘴頭部與主管皆成18o，該零件的主要加工方法為車(chē)、銑、鉆等加工方法，由于該零件形狀特殊，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工時(shí)裝夾不太方便，若不能合理選定加工基準(zhǔn)，將會(huì)給加工過(guò)程帶來(lái)不方便，甚至不能加工；而且很多工序都不能使用通用夾具來(lái)裝夾。所以在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)仔細(xì)分析、研究，選擇（4）（12）作為主要基準(zhǔn)，

7、三個(gè)頭部的加工都以它們作為基準(zhǔn)來(lái)加工。加工螺紋（1）和（15）時(shí)，均有模鍛時(shí)小于螺紋公稱(chēng)直徑的圓弧面，其作用相當(dāng)于退刀槽；（4）面的尺寸不能過(guò)大，以免加工頭部時(shí)，妨礙加工；且（4）面也不宜過(guò)厚，但也不能過(guò)薄，過(guò)厚鉆（5）孔時(shí)費(fèi)力費(fèi)時(shí)，過(guò)薄連接剛度就會(huì)不夠。（2）和（14）34青島理工大學(xué)琴島學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）兩槽的設(shè)計(jì)，便于油濾的裝配，噴嘴頭部外圓柱面（8）長(zhǎng)度21+0.2，外螺紋銑至18.5是為了退刀方便。此外，該零件另一個(gè)加工難點(diǎn)是兩深孔加工，因?yàn)檫@兩個(gè)深孔與Φ4和Φ2.2兩孔轉(zhuǎn)接，在加工時(shí)，深孔容

8、易鉆偏，所以靠夾具來(lái)保證技術(shù)要求。兩鎖孔（16）是用來(lái)鎖緊螺紋聯(lián)接（1）和（15），防止零件工作時(shí)，螺紋松扣。（零件如圖1.1）從零件的結(jié)構(gòu)分析看，渦噴-7甲噴嘴殼體結(jié)構(gòu)工藝性良好，有利于機(jī)械加工。圖1.134青島理工大學(xué)琴島學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）2.3零件的技術(shù)條件分析2.3.1表面本身精度零件的主要表面是指零件與其它零件相配合的主要表面，或是直接