[发明专利]涡轮组件、榫接结构及其制备方法

权利要求书

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；

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；

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；

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，N_i为第i个榫齿对的疲劳寿命，S_tot为涡轮组件叶片的离心力，S_i为第i个榫齿对的目标挤压应力，τ为S_i的循环时间，D_i为第i个榫齿对在循环时间为τ、载荷为S_i中受到的损伤，T_i为第i个榫齿对的温度，N_f(S_i，T_i)为在温度T_i和目标挤压应力S_i下第i个榫齿对的疲劳疲劳寿命，t_i(S_i，T_i)为在温度T_i和目标挤压应力S_i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S_i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S_i。

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。

3.一种榫接结构，其特征在于，所述榫接结构由权利要求1-2任一项所述的方法制备而成。

4.根据权利要求3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。

5.根据权利要求3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。

6.根据权利要求5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。

7.一种涡轮组件，其特征在于，所述涡轮组件包括权利要求3-6任一项所述的榫接结构。