。致谢在此论文完成之际,谨向我的老师表示最衷心的感谢。本文从最初的选题构思,到最后的反复修改,都是在刘老师的悉心指导下完成的。他作为我的指导老师为我提出了很多好的建议和指导性意见,让我在做毕业设计的过程中学到了很多知识,同时也是对我在大学四年里所学知识的总结和归纳。同时,也要感谢我的同学和朋友们。在我的日常学习生活中,同学们经常无私的给予我帮助,我唯有在今后的人生旅途中加倍努力,以期创结构应尽可能简单和紧凑。要便于消音和清除杂质。图轴向进气道的结构根据设计参数进行热力计算等熵压缩功为空气绝热指数,.为空气气体常数,.环境温度导风轮的初步设计气体从进气道流出后,进入旋转的导风轮。它是压气机工作轮进口的叶片扭转部分。由于导风轮的叶片造型比较复杂,为了加工制造方便,在多数情况下,导风轮和叶轮是分开制造的。但在些小型涡轮增压器上,常把导风轮和叶轮做成体,把叶轮进口部分的叶片做成扭曲的形状。本次设计也采用将导风轮和叶轮做成体的结构。导风轮的叶片型线主要有圆弧椭圆和抛物线等三种型线。近来较多采用抛物线型线,因为用抛物线构成的型面有下列优点能使气流以较低的流动损失平顺地从周向转到轴向导风轮叶片具有良好的强度特性叶型加工方法比较简单。抛物线型的叶片有平面抛物线叶片和圆柱抛物线叶片两种。前者是用平面上的抛物线去构成叶片型面,后者是用圆柱面上的抛物线去构成叶片型面。这两种抛物线型的导风轮具有差别不大的气体动力性能。本设计对导风轮的叶片型线采用平面抛物线。图导风轮的叶型导风轮的结构设计计算.工作轮外径处圆周速度导风轮进口前轴向气体速度取,导风轮进口前气体温度进气道的多变指数导风轮进口前气体压力.导风轮进口前气体比重.导风轮进口前截面积.导风轮叶片数与工作轮相同.导风轮堵塞系数选取.导风轮进口后气流轴向速度.轮径比选取.轮径比选取.轮径比.工作轮外径.压气机转速.轮毂直径.导风轮进口外径.导风轮进口平均直径.导风轮进口外径周速.导风轮进口平均直径处周速.轮毂处周速,叶片人口气流角不等十叶片沟造角时.将产牛撞击损失,使效率急剧下降。在丁况范围变化不大的大中刑涡轮增压器上,常采用无叶扩压器和叶片扩压器的组合形式。气流先经过无叶扩压器,再进人叶片扩压器.气流的动能主要在叶片扩压器中转变为压力能。叶片扩压器叶片的形式较多,图示出常用的三种其中,平板形叶片和圆弧形叶片两种扩压器制造简单,但性能较差,在增压比较低系列化生产的涡轮增压器中应用较多机翼形叶片扩压器流动损失最小,压气机变丁况性能相对较好,但制造较为复杂,多在增压比要求较高的涡轮增压器中被采川,近年来有应用越来越多的趋势。压气机蜗壳压气机蜗壳的作用是收集从扩压器出来的空气.将其引导到发动机的进气管,由于扩压器出来的空气仍有较大的速度,在蜗壳中还将进步把动能转化为压力能,因此,压气机蜗壳也有定的扩压作用。蜗壳效率是动能转化为压力能的实际转化量和定嫡转化量之比。.压气机的主要工作参数设计的原始数据设计选择型柴油机.发动机过量空气系数.容积系数.扫气系数.扫气过量空气系数压气机的主要工作参数是增压比效率流量和转速。通常以增压比为纵坐标,流量为横坐标,转速为参变数,并以等效率线绘制压气机的特性曲线,从而可方便地看出各种工况下,压气机各主要工作参数的相互关系。增压比增压比是压气机出口压力和进口压力之比。增压比是压气机最主要的工作指标,也是对压气机提出的基本要求。压气机的增压比主要是在工作轮和扩压器中获得的。离心式压气机工作压力的提高,主要靠离心力作用产生。离心力与工作轮外径处的圆周速度的平方成正比,而且在理想情况下,工作轮能加给空气的最大功也与工作轮外径处的圆周速度的平方成正比。因此,选用高强度的材料制造工作轮,可以提高圆周速度,进而提高压气机的工作压力。效率效率是压气机的经济性指标,说明压气机设计制造的完善程度。其中最重要的有多变效率和等熵效率。多变效率是指压气机的多变压缩功和压气机总功之比。等熵效率是等熵压缩功和压气机消耗的总功之比。转子轴上,所以两者同速旋转。这样就将经过空气滤清器的空气吸入压气机壳,高速旋转的压气机叶轮把空气甩向叶轮外缘,使其速度和压力增加,并进入扩压器。扩压器的形状为进口小出口大,因此气流的流速下降压力升高,再通过断面由小到大的环形压气机壳使空气的压力继续提高,这些压缩的空气经进气管进入汽缸。在涡轮增压系统中,涡轮增压器和发动机无任何机械传动连接,废气涡轮增压器是通过空气和废气的流动与内燃机耦合,自行调整,其转速与内燃机的转速没有联系,并利用了排气能量,优点较多,因而获得广泛应用。气体在整个流道内的压力温度和速度的变化情况如图.所示静压力温度速度图.压气机内气动参数的变化.废气涡轮增压器用的压气机多数采用上述离心式,它的出口压力可达,甚至可达。涡轮增压器压气机结构设计.压气机的结构离心式压气机结构由进气道叶轮,扩压器和压气机蜗壳等部件组成。进气道进气道的作用是将外界空气导向压气机叶轮。为降低流动损失,其通道为渐缩形进气道可分为轴向进气道和径向进气道两种基本形式轴向进气道,气流沿转子轴向不转弯进人压气机,其结构简单流动损失小。中小型涡轮增压器多采用这种结构径向进气道的气流开始是沿径向进人进气道,然后转为轴向进人压气机叶轮其流动损失较大般仅在轴承外置的大型涡轮增压器或空气滤清器等装置的空问布置受限时.才采用这种形式。压气机叶轮压气机叶轮是压气机中唯对空气作功的部件,它将涡轮提供的机械能转变为空气的压力能和动能口压气机叶轮分为导风轮和工作叶轮两部分.中小型涡轮增压器两者做成体,大型涡轮增压器则是将两者装配在起。导风轮是叶轮人口的轴向部分,叶片人口向旋转方向前倾,直径越大处前倾越多,其作用是使气流以尽量小的撞击进人叶轮。根据叶轮轮盘的结构形式,压气机叶轮可分为开式半开式闭式星形等形式。开式叶轮没有轮盘,流动损失大,叶轮效率低,且叶片刚性差,易振动口闭式叶轮既有轮盘又有轮盖,流道封闭,流动损失小,叶轮效率高但结构复杂,制造困难。半开式叶轮只有轮盘,没有轮盖,其性能介于开式和闭式之间。但其结构较简单,制造方便,且强度和刚度都较高,在祸轮增压器中应用广泛。星形叶轮是在半开式叶轮的轮盘边缘叶片之间挖去块,减轻了叶轮质量,从而减小了叶性能的提高对涡轮增压器性能成本的贡献是相当大的。可喜的是近年来高新技术材料应用研究进展很快,对增压器的发展起着非常重要的作用合金作为种新型的高温材料,密度小约,只有镍基高温合金.!.的二份之左右高温强度及抗氧化性好,用于涡轮增压器可以大幅度降低其转动惯量,提高其瞬态响应性。采用高频感应快速熔化浇铸工艺铸造涡轮叶轮已经成功,采用粉末冶金成型方法也已制成涡轮毛胚另外值得重视的是,压气机进气端与滤清器结合.采用静电滤清进气预旋等措施提高滤清效果与拓宽压气机流量范围.总的说来,经过几十年的发展,涡轮增压器的产品基本结构趋向致,但小型化与运用新技术优化结构却方兴未艾。社会发展对发动机提出了越来越高的要求,其必然对涡轮增压器提出相应的要求。由于制造工艺水平的提高,使流量范围更广效率更高结构更复杂的涡轮增压器制造成本降低,大批量生产成为可能。而新的发明创造有使涡轮增压器产品结构简单化的倾向。就单个滤清器增压器中冷器及进排气管道来说,分别提高他们的效率是早期的设计师们的工作,今天再要大幅度提高其效率是不可能的,而将他们的相互接口进行优化,将他们作为个整体个系统来考虑却是大有可为的。这就是“涡轮增压器系统”的意义。美国,德国公司现在的公司等在这个方面作了大量的工作,取得了很好的效果。如增压器的涡轮壳与发动机排气管做成体,压气机的出口与中冷器进口合二为,简化了结构减少了气体流动损失,同时利用计算机技术研究分析气体在它们中的流动状态,尽量减少各种损失,改进设计,优化整体系统结构,使之右,局合理紧凑,重量轻,总效率最高。涡轮增压器经历了基本型增压空气控制旁通放气可变几何或可变截面电子控制涡轮增压器等阶段,涡轮增压器的结构相对越来越复杂,但适用范围越来越宽效率越来越高。瑞士公司的轴流式涡轮增压器总效率达日本的涡轮增压器在小型化方面处于世界领先地位,如三菱公司石川岛播磨公司均有压气机叶轮直径为小的小型增压器用于摩托车或汽油机,但公司于。年推出了涡轮直径为帕的涡轮增压器,这是当今界最小的系列化增压器产品。在结构可靠性方面,以公司增压器见长,他们保持了德国公司传统,注重实效,如压气机后弯叶轮的设计与应用。年代初期,前倾后弯压气机叶轮刚刚投放市场,其铸造工艺较复杂,制造成本较高,疲劳寿命较低。大功率,涡轮,增压,结构设计,毕业设计,全套,图纸中文题目涡轮增压器结构设计摘要涡轮增压器能在发动机排量不变的情况下,提高其动力性能,降低尾气排放,最初主要用于柴油发动机。最近,汽油发动机也越来越多地安装了涡轮增压器。,即涡轮增压,简称,最早时候由瑞典的萨博汽车公司应用于汽车领域。现在很多人都知道了,涡轮增压简称,如果在轿车尾部看到或者,即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机。这些汽车的发动机工作,是靠燃料在发动机气缸内燃烧作功,从而对外输出功率。在发动机排量定的情况下,若想提高发动机的输出功率,最有效的方法就是多提供燃料燃烧。然而,向气缸内多提供燃料容易做到,但要提供足够量的空气以支持燃料完全燃烧,靠传统的发动机进气系统是很难完成的。关键字涡轮增压气缸内燃烧燃料轮增压概述.涡轮增压器的背景.涡轮增压器产业的技术发展.涡轮增压器原理涡轮增压器压气机结构设计.压气机的结构进气道压气机叶轮扩压器压气机蜗壳.压气机的主要工作参数设计的原始数据.离心式压气机的结构设计进气道导风轮的初步设计叶轮工作轮的初步设计扩压器的初步设计其他参数设计计算对初步设计进行校核涡轮结构设计.涡轮结构.工作轮结构设计.相关参数设计设计的原始数据废气在单级涡轮内的膨胀过程及效率涡轮增压器主轴轴承以及其它装置的研究.涡轮增压器主轴.涡轮增压器主轴轴承.涡轮增压器主轴轴承的润滑和冷却系统.涡轮增压器密封和隔热系统经济性分析.总结致谢参考文献涡轮增压概述.涡轮增压器的背景说到涡轮增压技术,它已经有多年历史了。在年博士就申请了第款涡轮增压器的专利动力驱动的轴向增压器。到了年,小轿车开始试探性地安装增压器,但因为瞬间产生的巨大压力和热量,使安装后效果并不理想。而来自于北欧瑞典的萨博公司则是第家把涡轮增压器应用到汽车产品上的汽车制造商,年问世的萨博汽车,使汽车发动机在应用涡轮增压技术上,真正开始走向成熟,它的到来同时宣告了汽车产业个新时代的诞生。涡轮增压技术改写了“排量大小决定功率”的传统概念目前,己被世人公认为内燃机技术的发展方向之,迄今仍保持着方兴未艾的发展势头。涡轮增压是项新技术,几十年的发展历史有力地表明,涡轮增压是提高发动机功率和改善经济性的最有效措施,也是发动机强化的必然途径,它已成为当前内燃机发展的重要方向。