HB 5647-1998 叶片叶型的标注、公差与叶身表面粗糙度.pdf

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1、中华人民共和国航空工业标准HB 5647-98 叶片叶型的标注、公差与叶身表面粗糙度1999-01-06发布1999-03-01实施中国航空工业总公司批准目次1 主题内容与适用范围. . . . . (1) Z引用标准.(1) 3术语.(1) 4 叶身坐标系及基准平面的建立.(4) 5 叶型尺寸标注.(8) 6 叶型形状公差和尺寸公差.(15) 7 叶型位置公差.(25) 8 叶展形成线的形状公差.(28) 9 叶身表面粗糙度.(29) 10其他.(30) 附录A允许不在设计图样中注出的技术条件及图例清单(补充牛). (31) 附录B叶片设计图祥示例(参考件). (32) 中华人民共和国航空工

2、业标准叶片叶型的标注、公差与叶身表面粗糙度HB 5647-98 代替HB5647-81 1 主题内容与适用范围1. 1 主题内容本标准规定了航空发动机压气机、涡轮叶片叶型的标注方法、公差和叶身表面粗糙度的标注方法和选用傻。1.2适用范围本标准适用于航空发动机科研、设计、生产、维修和教学等领域。2 引用标准GB 1182-1184-96 GB/T 131-93 GJB 2103-97 3术语形状和位置公差机械制图表面粗糙度符号、代号及其注法航空燃气涡轮动力装置术语和符号本标准采用下列专用术语，其中部分术语的示意见图1、图203.1 叶型具有专门气动外型的叶片剖面。3.2 叶身叶片上将叶型沿叶高按

3、一定扭向规律和积叠规律构成的部分。3.3 叶身吸力面叶背叶身向外凸的表面，沿这一表面气流压力较低。3.4 叶身压力面叶盆叶身向内凹的表面，沿这一表面气流的压力较高。3.5 叶身的前缘前缘叶身进气边连接压力面和吸力面的部分。3.6 叶身的后缘后缘叶身排气边连接压力面和吸力面的部分。3.7 理想叶型中国航空工业总公司1999-01-06发布1999-03-01实施1 HB5647-98 由叶型参数及坐标点的理论值所确定的叶型。3.8 叶型中弧线叶型内切圆圆心的连线，并在前后缘圆心按切线方向延伸到同前、后缘相交的线。3.9型线叶型上不包括前、后缘圆弧的轮廓线。构成叶背轮廊的叫叶背型线，构成叶盆轮廊的

4、叫叶盆型线。3. 10 叶型弧线弦线叶型前缘和后缘的公切线。3.11 叶型弦长弦长叶型在弦线上的投影。3.12 叶型厚度被叶型限制的垂直于叶型中弧线的线段。3. 13 叶型最大厚度叶型厚度的最大值。3.14 叶型安装角叶型弦线与压气机(涡轮)轴线间的夹角。3.15叶型弦线角叶型弦线与X轴的夹角。Y 图12 X HB 5647-98 叶展形成线叶身图23. 16前缘圆弧在前缘处连接叶盆和nt背型线的圆弧。3.17后缘圆弧在后缘处连接叶盆和叶背型线的圆弧。3. 18前缘半径前缘圆弧的半径。3. 19后缘半径后缘圆弧的半径。3.20 前缘切点前缘圆弧与型线的切点。3.21 后缘切点后缘圆弧与型线的切

5、点。3.22 平均弦线各叶型(不包括非完整叶型)中具有最大与最小安装角的两条弦线间夹角平分线。3.23 叶身高度叶尖平均半径与叶根平均半径之差。3.24叶展形成线在叶身上连接各叶型对应点所形成的线，对应关系由设计图祥给定。3.25 积叠轴设计图祥指定的，用来确定叶型理论位置的一条直径，它与Z轴平行或重合。3.26积叠点3 HB 5647-98 表征叶型位置的特征点，宫由理想叶型按理论正确尺寸确定，积叠点的理想位置在积叠轴上。3.27规定剖面确定叶身轮廓形状的剖面，它应垂直子Z袖。3.28栓验itJirij供检验用的规定剖面。注g本章中标，号的术语采用GJB21中的定义.4叶身坐标系及基准平面的

6、建立4.1 叶身坐标系4.1.1 在设计图祥中，叶身由若干规定剖面上的一组离散点所确定，这些离散点由在同一直角坐标系XYZ中的坐标值(x、y、z)确定(图3)。Z X / o i看啦队图34. 1. 2 叶身坐标系的选定4. 1. 2.1 XOY平面选为通过发动机轴线的水平面。4. 1. 2.2 Z轴垂直于发动机轴线，但不一定与发动机轴线相交。(图3).它以发动机半径增大方向(向上)为正向。-4.1.2.3 X稍一般平行于平均弦线或平行于发动机输线，并取由前缘向后缘的方向为正向。它与发动机轴线的夹角一般应圆整到度。4.1.2.4 Y轴正向由主茸(右手法则)确定。4. 1. 2.5 当权叠轴和Z

7、输不重合时，需标明积叠轴的坐标位置xo、YO该值为理论正确尺寸4 HB 5647-98 (图的。Y 积叠点。X 图44.2基准平面的建立以叶身坐标系的三个坐标平面或与它们平行的平面作为基准平面。4.2.1 径向基准平面A-与XOY平面平行的指定平面。用来确定叶身的径向位置。在设计图样中应给出该平面到XOY平面的垂直距离，该值为理论正确尺寸，同时应另行示出标记Zo (囱5、图6)。4.2.2角向基准平面B-叶身坐标系的X但平面(图5、图6)。4.2.3 轴向基准平面c-叶身坐标系的YOZ平面。4.2.4选择叶片重要表面上的基准要素(点、线、面)建立和体现基准平面，并在设计图祥中标以相应的基准代号

8、和基准目标代号(图5)。用以表达基准要素与基准平面之间关系的具体尺寸，在设计图样中以理论正确尺寸给出(图6、图7)。有关基准、基准目标的标注方法应符合GB1182-1184。5 HB5647-98 o N 41 固1 梓头中心平面图5A由气SB / 的m图6注2本圈中由基准表面At、Bt建立基准平面A、B.而摔头两侧面不严格区卦基准的顺序。6 HB 5647-98 4.2.5基准平面使用本条规定的统一符号A、B、c。在确定叶型位置公差时，基准的顺序应根据具体叶片的结构特点和功能要求确定。产主Y 因71-1 2:1 III-III 2:1 X Y 飞7 HB 5647-98 5叶型尺寸标注5.1

9、 规定剖面的设置5.1.1 对变剖面叶型的叶片.设置规定剖面的数量2曲线光顺的不少于4个，直线光顺的不少于3个。5.1.2在设计图样中，各剖固的位置.由径向基准平面开始标注的距离所确定。该距离为理论正确尺寸(图8)，允许在视图中只画出一个示意剖面和剖面坐标尺寸Z的示意标注，而在叶型参数表中给出各剖面的Z值(图8b)。5.1.3各规定剖面以叶身外径的第一个剖面为1-1剖面，按罗马数字顺序向叶身内径方向编号，在叶身上方的剖面用。一0，0，-0，等编号(图8a、c)。11 I I 11 r N N H11 r III 111 w V I皿-J!lu zo a b C 图8各规定剖面按等问距设置，建议

10、间距按24、12、6、3选取，允许在有特殊需要的叶身局部，选取较小的问距。建议在nt身两端离开转接圆弧切点约4m皿处(若是叶身一端没有基体时，则在离开叶片顶端约3mm处)，设置规定剖面(图的。当实际使用值小于上述建议值时，应考虑到工艺上测量的可能性。5.2 叶犁坐标点的设置5.2.1 所有规定剖面的时型用坐标点给出，其坐标值用表格形式列出，见表1。8 HB 5647-98 1) I V 图9r一-Pt型型线上坐标点的x坐标值。Y.一一叶盆型线上坐标点的y坐标值。Yb一一叶背型线上坐标点的y坐标值。每个x倍，对应着一个Yp和Y.值(图10)。Y I V 精接圃且因10叶裂示意图X 5.2.2 为

11、了精确地确定叶型前、后缘形状，在叶型前、后缘切点以外叶盆和叶背型线的延长线上，应增加1个或几个坐标点，该坐标点的坐标值为参考尺寸。9 HB- 5647-98 若未给出上述供参考用的坐标点，则应给出前、后缘切点坐标值(x，.、y，)、(:x:、y)、(马、Y.o)，(，、y，)(图11)。注s本标准来用的脚注q，hp等符号啻且如下z守一叶型前缘h-一叶型后缘p-一叶盆b-叶背申-叶型前缘回弧与叶盆型线的切点，其余字母组合类推。Y X d 图11前、后缘切点示意图10 HB5647-98 表1叶型参数表，-飞剖面N-N。一O1-1 11-11 z x Yp Yb Yp Yb Yp Yb R. (引

12、)(Y.) R. (也)(Yb) (c.,.) () (b) . a也I句G I也G 注s着采用图h、c的标注方法则表中可不设Z栏，表中的剖面N-N写成剖面气表2、3、4同。J( )表示该项数值为参带尺寸.哪些尺寸作为参考尺寸应按具体情况而定，表1中的()尺寸仅是示例。11 HB5647-98 切点的坐标值用表格形式列出，见表2。表Z叶型前、后缘切点坐标表剖面。一O1-1 II-II xqp y, X y16-25 1 0.05 0.06 0.13 0.16 2 0.06 0.08 0.16 0.20 3 0.08 0.10 0.20 0.25 4 0.10 0.13 0.25 0.31 25

13、-40 1 0.06 0.08 。160.20 2 0.08 0.10 0.20 0.25 3 0.10 0.13 0.25 0.31 4 0.13 0.16 0.31 0.40 40-64 1 0.06 。.100.16 0.25 2 0.08 0.13 0.20 0.31 3 0.10 0.16 0.25 0.40 4 0.13 0.20 0.40 0.50 23 HB 5647-98 续表6压气机叶片涡轮叶片弦长公称尺寸精度叶中mm 等级边缘叶中边缘mm mm mm mm 64-100 1 0.08 0.13 0.20 0.31 2 0.10 0.16 0.25 0.40 3 0.13

14、0.20 0.31 0.50 4 0.16 0.25 0.40 0.63 100-160 1 0.10 0.16 0.25 0.40 2 0.13 0.20 0.31 0.50 3 0.16 0.25 0.40 0.63 4 0.20 0.31 0.50 0.80 160 1 0.13 0.20 0.31 0.50 2 0.16 0.25 0.40 0.63 3 0.20 0.31 0.50 0.80 4 0.25 0.40 0.63 1. 00 6.7 叶型形状公差推荐值6.7.1 叶型形状公差(金值)推荐于表6，其具体分配应在设计图样中予以规定。表中第3、5列边缘气是指在压气机叶片的前、后

15、缘附近和涡轮叶片的后缘附近设计图样上指定的区域。表中第4、6列叶裂中部分别指除边缘部分以外的叶背、ut盆型线。6.7.2 当叶片上各个叶型规定相同的形状公差时，应根据最大弦长和最小弦伏的平均值确定其公差值。6.7.3 转子叶片一般选用表6中2-3级精度，静子叶片一般选用表6中3-4级精度。6.7.4 当时背、时盆型线选用不同的叶型轮廓度公差值时，建议降低一级精度选用叶盆型线轮廓度公差。6.8 叶型只寸公差6.8.1 叶型弦t主公差可按下式计算确定z8, = 48,. (1) 式中:8，一一弦长公差，mmsy-一叶型轮廓度公差，mm6.8.2 叶型边缘尺寸公差，可按下述方法计算确定:对压气机叶片

16、:iS. = 0.4, . . (2) 24 HB 5647-98 8. = 0.68, . (3) 对涡轮叶片:8. = 0.68, . . ., . . (4) 8. = 0.48,. . . (5) 式中:8.咱一一前缘位置尺寸公差，m皿8.一一后缘位置尺寸公差，mm7叶型的位置公差7.1 叶型的位置误差7.1.1 叶型的位置误差包括织叠点的位量度误差和叶型的扭转误差。7.1.2 积叠点的位量度误差是权叠点实际位置到其理想位置的距离。7.1.3 叶型的扭转误差是叶型的角向位置误差。扭转公差Il.是理想叶型回绕积叠轴逆时针方向转动sa角，顺时针方向转动&角形成的角度值。7.2 位量公差在设

17、计图样上的标注7.2.1 在设计图样中，应标注出叶身两端两个完整叶型剖面的积叠点的位置度公差，如图270在军只叠点上用加说明的层叠框格表示，其余剖面积叠点的位置度公差按剖面位置尺寸呈线性规律确定。当沿叶展各剖面具有同样的权叠点的位置度要求时，则只需标出一个位置度公差，在框格上方无需另加说明。积叠点位置度也可按指定方向给出。如图28所示，是指沿Y向的位置度公差。注2当有特殊需要时.允许用加附注等方法规定对理想位置不对称的公差带.7.2.2扭转公差用符号，表示。框格引线的箭头应指到叶班轮廓线，如图28。25 HB 5647-98 V Y / 积登点图277.3位置公差值7.3.1 积叠点的位置度公

18、差按下式计算zW+ Wo+K,.H. (6) 式中:W一-积叠点的位置度公差值，mmw。一一距叶片固定端最近的检验剖面积叠点的位置度公差值，mmKw一俯斜系数H一一各剖面距叶片固定端最近剖面的距离，mm推荐的Wo、Kw数值见表7026 HB 5647-98 Y 积叠点 X 图28注s扭转符号的尺寸接下困所示。表7Wo、Kw数值表参数组* I类II类1 0.10 0.10 2 0.20 0.20 Wo 3 0.30 0.40 4 0.40 0.60 5 0.60 1. 00 1 0.002 。2 0.004 。Kw 3 0.006 。4 O.8 。5 0.01 。注，组别和类别的选择取决于结构形

19、式和加工方法.例如两端带安寝板的整流叶片和导向叶片l!ll类.一端固定27 HB 5647-.98 的精于叶片按I类。根据需要，可以分别选取不同组别的Wo和Kw值。对于弦族和叶身高度比技大的叶片.应选取比较大的Wo和比较小的Kw值。7.3.2 推荐的扭转公差值见表8。精度等级1 2 3 4 5 B叶展形成线的形状公差8.1 叶展轮廓度表8叶型扭转公差表扭转公差Il.20 24 30 40 8.1.1 对叶展形成线形状的控制用不带基准的线轮廓度表示，称为叶展轮廓度。8.1.2 叶展轮廓度误差是-个综合误差。它包含有各剖面叶型位置误差的差异，各剖面叶型上相应点的叶型轮廓度误差的差异以及规定剖面之间

20、转接的平滑程度。8.1.3 当要求检查叶展轮廓度时，在设计图样中应给出要求检验的叶展形成线的构成规律。例如g以x=o的各点连线为t展形成线检查叶展轮廓度，或以x=常数的各点连线为叶展形成线检查叶展轮廓度，或以同序号坐标点的连线为叶展形成线检查叶展轮廓度。8.1.4 叶展轮廓度公差Il，参照表9选定，当选出的叶展轮廓度公差a，小于t型轮廓度公差岛时，应调整龟值，使泣不小于Ilyo叶展t主度礼表9叶展轮廓度公差mm 64-100 I 100-160 I 160-250 I 250-400 I 400 0.25 0.30 0.4 0.55 0.7 8.1.5 如果已经要求沿相当数量(不少于3.对弦长

21、平均值大于64的叶片不少于5)的叶展形成线检查叶展轮廓度，则允许只在不少于2个检验剖面上检查叶型位置误差。8.2叶展轮廓度变化率8.2.1 叶展轮廓度变化率的含义与叶型轮廓度变化率相类同(见6.4.1，6.4.2)。8.2.2 叶展轮廓度变化率是控制叶震波纹度的一个指标。其最大允许值按2.58jL计算，式中L为叶身高度.Il，为叶展轮廓度公差。当要求检查叶展轮廓度变化率时，应按8.1.3的格式给出叶展形成线的构成规律。28 HB 5647-98 8.2.3 当按标准样件检查叶展波纹度时，允许不再另行检查叶展轮廓度变化率，此时，应在设计图祥中注明按标准祥件检查叶展波纹度制订标准样件时应满足设计图

22、样中给定的或标准中规定的叶展轮廓度变化率的最大允许值要求。8.3叶展轮廓度及其变化率的标注方法8.3.1 当要求检查叶展轮廓度时，叶展轮廓度公差按图29所示的方式标注。8.3.2 当采用本标准规定的叶展轮廓度变化率的最大允许值时，在设计图样中无需标出。当标准中规定的数值不能满足要求时，可以另行给定。在技术条件中规定叶展轮廓度变化率不大于o.oxx。图299叶身表面粗糙度9.1 叶身表面粗糙度推荐按表10选定。选定后的粗糙度应在设计图样中标出。表面槌糙度标注方法应符合GB/T131。表10不适用于有金属镀层或非金属涂层的叶身表面。9.2 标注的叶身表面粗糙度，包含叶身与基体转接圆弧的表面粗糙度。

23、9.3 叶身顶端面的表面粗糙度推荐按导表10叶身表面粗糙度类别祖糙度压气机转子叶片v 整流叶片铲飞Y涡轮转子叶片字号y导向器叶片29 HB部47-9810其它采用本标准的设计图祥，应在技术条件中注明g叶型的标注、公差及叶身表团租糙度按E记57-98。30 序号1 2 3 4 5 6 7 s 9 10 11 HB 5647-98 附录A允许不在设计图样中注出的技术条件及图例清单(补充件)内容摘要图祥中允许不注射前提规定剖面之间的叶型应平滑转接而成沿叶展全长检验等剖面叶型叶片当图样中未给出检验剖面位置时叶型轮廓度变化率的最大允许值当图样中无另外规定时按2.5岛/b(当弦长bl00时，按3.01l，

24、/b)计算不检查叶型轮廓度变化率(但标当规定按标准样件检查叶型波纹准样牛应满足)度时由叶型轮廓度公主量控制叶型厚度当图样中未给出叶型厚度表按标准祥件检查前、后缘困弧形状前、后缘半径的公差由叶型轮廓当未给出前、后缘半径的公差度公差及前、后缘位置尺寸公差所确定，并不必另行检查未给出位置度公差的剖面，其位置度公差以剖面间距离按线性规律计算允许只在不少于2个检查剖面上已规定沿相当数量的叶展形成线检查叶型的位置误差检查叶展轮廓度叶展轮廓度变化率的最大允许值如无特殊规定按2.51ljL计算不检查叶展轮廓度变化率，但制当规定按标准样件检查叶展波纹定标准样件时应满足最大允许值度时要求。所在条款5.4 5.5.

25、1 6.4.3 6.4.4 6.5 6.6.1 6.6.3 7.2.1 8. 1. 5 8.3.2 8.2.3 31 HB 5647-98 附录B叶片设计图将示例(参考件)为了示例说明本标准的使用，本附录提供了四张叶片设计图样。阅读这些图样时应注意za.图祥中只给出了与本标准内容有关的视图、标注方法、尺寸和技术条件:b.图样中所用的标注方法主要从尽可能丰富地反映标准内容的原则出发而选择的，因而并不代表该类叶片的唯一标注方法:C.各图都附有简短说明，指出绘制时的主要意图，供阅图时参考;d.除标准已严格规定了的格式以外，各图的有些画法并不完全统一，表明在许多地方仍需由设计人员发挥自己的绘图技巧和延

26、用各厂、所的图样绘制规定。32 叶量约矗副面I一III II IIJ-lII ! X (p_ Yb lP Yb )p_ Yb B向旋转i Rq 1 I (Xq I(Y Q) j Rh I Xh I (y ,) I C ( |呗队士0.16Y I (ah 割EXqp Yqp X Qb Y_gb X_1Q Yhp Xhb Yhb 叶剑、后曾做缉毒1-1 II-1I 1lI - ml 叶型标注A是如身幸面粗糙庄制85647-98南Y1i自确定叶型轮廓皮增厚公差苦，叶型轮廓庄公主平安叶型树晨址服变僻不大于0.03，供模具用，叶型和tU草皮由椒保证以X轩5的崩倒在且连虫剂展形成蛐查叶脱脱基准平面A.B曲

27、基准幸iA1. 81 建立HB 5647-98 A向叶型示意固I一lY 一飞旦旦A 叶量孟章EX X 归口1IJ: -1可如往二己叶叶轩止用何，j本困例说明ga发动机轴线不通过Z辅zb. Z袖与积叠袖不重合;C.叶型坐标点中给出了曲、后缘切点坐标sHB 5647-98 d. f!tJ面位置尺寸在视图中示出.旦剖面向局部不等问距se叶型绘出.，b的公姜、.供参考sf叶型轮廓度为双向非对称公差带，且沿Y向度量增厚公差带:g.叶型轮廓度公差分段绘出.叶背中部和叶盆中都具有相同的叶型轮廓皮公差sh叶型和叶展轮廓度变化事供模具用使用精密毛坯)I L图样中给出叶尖、叶根两个剖面的位置度。35 叶型参数表I

28、只1-1 II-II rn一mX1Y X立XIY ( 1_) (2) 3 4 3 LRq土D.15_Q_ !(Yq) I Rb士0.10(!l0 (Y h) (C mu) () ! (b) aq土0.24ah土0.16Lh Ch土0.2M N 叶型的撒公差及叶身表面植峨按HB5647-98以同肘坐标点的连锁叶且形成统检查叶脱脱接M附检查叶型、叶剧组Il 11 守。z、.I I I 些y斗o N _-飞叶型示意目Y ()(Xh) ah 图B2涡轮转子叶片标注图例X 。1HB 5647-98 本图例说明za.权叠轴与Z轴重合且通过发动机轴线.b.剖面位置尺寸在视圈中标出，在叶型多数表中不给出(Z)

29、;c. Bq.8b、町、后缘半径(Rq、R.，)及后缘厚度五项叶型要素给出公差5d.叶型坐标点接序号给出，在型线延长线上有参考坐标点;e叶型轮廓皮公差为双向对称分布，后缘附近不等值，f叶型及叶展轮廓度变化率按标准样件验收;g.位置度沿Y方向给定且沿叶高等值;h.不给出扭转公差si要求沿叶展形成线槛查叶展轮廓度。39 叶型参数衰咽IN-N。-O 1 -1 且- 皿-mW 。8 )5 1 YD Yb YD Yb Yp Yb (p Yb h ()4) (Yq ()j,) (时I (Cmol) (CI. ) (b Oq 伊11.11-10.B2 弘10.52-10.22 Oh飞，18.49 lB.51

30、 17.80 1747 叶型苗后缘切点座标衰割IN-Ni0- O 1 - 1 11 - 0 四-lll1V! Xq Yq, Xot YQb :tp lhp 呐也叶型的标注公差及叶身表面租糙皮按HB5647-98按标准样件检查叶型波纹度和叶展法蚊皮以x=o的名点连线栓捡叶展轮摩皮允许后缘出现平头其最小转接半径不小于0.05N - N 叶型示意图(cl.) x 图臼整流叶片标注图例!:JLJJh7国 N - N I 叶型前.后缘切点示意图Y 11) 54.30 51.54 (th) -12.28 -10.33 (C) 13.58 13.60 _lol -fJ47Of -14745 b11t 74.

31、89 72.03 (c问-19.71 -19臼OIIi02 54.98 52.22 u, 2.0 2.0 C! tD2 U7 1.40 -14.10 -1 4. 10 -1 1.&4 -12.70 1曲-19.31 - 19.57 Y - 6.19 -7.回 54.01 51.23 yhp -12.90 -10.93 YIIb 54囚51.88 yhb -11.67 - 9.14 叶量的标注.公量及叶身表面租糙度按HB5647-9B按标准捋件检查叶墨注纹度和叶展波纹皮n正);.JV吁，l U 叶型示意回J旦飞Q, !oj u 叶重1自.后.切点示意图IJI一凹!III I Y W一)V I VI 1 - 1 v - v 图B4导向器叶片标注图例本图例说明za积叠轴在Z轴上.且通过发动机轴线sb叶片无上下缘板:C.给出基准目标点;d.叶型型线有延伸点的参考坐标值3e.给出a告，和b值的公差.为参考值3f叶背和叶盆的叶型轮廓度公差值不一样;g.叶型后缘厚度有公差要求zh叶型、叶展波纹度按标准样件检查31.位置度按任意方向给出gJ.不给扭转公差a.。附加说明zHB 5647-98 本标准由中国航空工业总公司提出;本标准由中国航空工业总公司三0一所归曰:本标准由中国航空工业总公司六二四所起草z本标准主要起草人:江和甫、沈自荣、韩红宝、杜学如、武文华、王冬坚、杨建炜。47