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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108691575A(43)申请公布日2018.10.23(21)申请号201810443437.0(22)申请日2018.05.10(71)申请人中国航发湖南动力机械研究所地址412002湖南省株洲市芦淞区董家塅高科园中国航发动研所(72)发明人蒋康河陈竞炜康剑雄贺宜红徐友良(74)专利代理机构北京律智知识产权代理有限公司11438代理人阚梓瑄王卫忠(51)Int.Cl.F01D5/30(2006.01)G06F17/50(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称涡轮组件、榫接结构及其制备方法(57)摘要本发明提供涡轮组件、榫接结构及榫接结构的制备方法。该榫接结构用于连接涡轮组件的叶片和轮盘,包括多个榫齿对,每个榫齿对包括榫槽榫齿与榫头榫齿。榫接结构的制备方法包括:提供榫槽和榫头;以各榫齿对具有相同疲劳寿命为约束条件,并根据涡轮组件的温度场确定榫槽榫齿与榫头榫齿的齿距比例;在榫槽上形成榫槽榫齿,在榫头上形成榫头榫齿,所述榫槽榫齿与所述榫头榫齿具有所述的齿距比例;以及将榫头嵌入榫槽,使榫槽榫齿与榫头榫齿配合,以形成榫接结构。该方法所制备的榫接结构的各榫齿对的疲劳寿命趋于一致,减少了榫接结构由于单个榫齿对的破坏进行更换的次数,降低了成本。CN108691575ACN108691575A权利要求书1/2页1.一种榫接结构的制备方法,所述榫接结构用于连接涡轮组件的叶片和轮盘,所述榫接结构包括多个榫齿对,每个所述榫齿对包括榫槽榫齿与榫头榫齿,其特征在于,所述制备方法包括:提供榫槽和榫头;以各所述榫齿对具有相同疲劳寿命为约束条件,并根据所述涡轮组件的温度场确定所述榫槽榫齿与所述榫头榫齿的齿距比例;在所述榫槽上形成所述榫槽榫齿,在所述榫头上形成所述榫头榫齿,所述榫槽榫齿与所述榫头榫齿具有所述的齿距比例;以及将所述榫头嵌入所述榫槽,使所述榫槽榫齿与所述榫头榫齿配合,以形成所述榫接结构。2.根据权利要求1所述的榫接结构的制备方法,其特征在于,所述确定所述榫槽榫齿与所述榫头榫齿的齿距比例包括:根据所述涡轮组件的温度场确定各所述榫齿对的温度;以各所述榫齿对具有相同疲劳寿命为约束条件,并根据所述各榫齿对的温度确定所述榫槽榫齿与所述榫头榫齿的齿距比例。3.根据权利要求2所述的榫接结构的制备方法,其特征在于,所述根据所述各榫齿对的温度确定所述榫槽榫齿与所述榫头榫齿的齿距比例包括:以各所述榫齿对具有相同疲劳寿命为约束条件,并根据所述各榫齿对的温度确定各所述榫齿对的目标挤压应力;根据各所述榫齿对的目标挤压应力确定所述榫槽榫齿与所述榫头榫齿的齿距比例。4.根据权利要求3所述的榫接结构的制备方法,其特征在于,所述确定各所述榫齿对的目标挤压应力包括:建立迭代方程组:其中,Ni为第i个榫齿对的疲劳寿命,Stot为涡轮组件叶片的离心力,Si为第i个榫齿对的目标挤压应力,τ为Si的循环时间,Di为第i个榫齿对在循环时间为τ、载荷为Si中受到的损伤,Ti为第i个榫齿对的温度,Nf(Si,Ti)为在温度Ti和目标挤压应力Si下第i个榫齿对的疲劳疲劳寿命,ti(Si,Ti)为在温度Ti和目标挤压应力Si下第i个榫齿对的蠕变疲劳寿命,其中i为大于1的整数;以榫齿的目标挤压应力Si为变量进行迭代运算以确定各所述榫齿对的目标挤压应力Si。5.根据权利要求3所述的榫接结构的制备方法,其特征在于,所述根据各所述榫齿对的目标挤压应力确定的所述榫槽榫齿与所述榫头榫齿的齿距比例大于1且不为整数。2CN108691575A权利要求书2/2页6.一种榫接结构,其特征在于,所述榫接结构由权利要求1-5任一项所述的方法制备而成。7.根据权利要求6所述的榫接结构,其特征在于,所述榫槽榫齿与所述榫头榫齿的齿距比例大于1且小于2。8.根据权利要求6所述的榫接结构,其特征在于,所述榫槽榫齿与所述榫头榫齿的齿数相等。9.根据权利要求8所述的榫接结构,其特征在于,所述榫槽榫齿的齿数为大于1的整数。10.一种涡轮组件,其特征在于,所述涡轮组件包括权利要求5-9任一项所述的榫接结构。3CN108691575A说明书1/6页涡轮组件、榫接结构及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及机械工程领域,尤其涉及涡轮组件、榫接结构及榫接结构的制备方法。背景技术[0002]涡轮组件是一种将流动工质的能量转换为机械功的旋转式机械,它是航空发动机的主要部件,对航空发动机的性能有很大影响。其中,涡轮组件的叶片和轮盘主要采用榫接结构连接。[0003]现有技术中的榫接结构基于等应力原则制备,然而在涡轮组件工作过程中,榫接结构的各榫齿对疲劳寿命却相差较大,榫接结构由于单个榫齿对的破坏便进行更换的次数较多,增加了成本。[0004]需要说明