航空发动机转子装配工艺仿真与预测研究

转子装配是航空发动机装配过程中的关键环节,如果转子装配不当或平衡欠缺会导致误差累积成倍增大,传统的装配性能预测是基于刚性转子的高低点错位匹配的,会造成初始不平衡量,以及转子系统的初弯问题。本文基于转子"装配变形补偿和修正"技术,通过高精度的大数据采集,建立装配仿真与预测方法,确定每级转子组件实际转动中心线的最佳匹配堆叠,在此基础上计算并确定每级盘的最佳装配角度与位置。根据计算出的中心线偏差、双平面偏差和每级盘相对于整个转子总成的实际转动中心线的角度位置来获得每级盘的中心线偏差和角度,最终形成最优化的转子堆叠装配方案和预测结果,能够有效提高装配性能预测精度。     

航空发动机转子件装配质量预测

针对航空发动机转子要求高同心度和高可靠性的特点,在公差传递建模中引入周向安装角度这一影响因素,建立了同心度与公差、周向安装角的关系,然后采用蒙特卡罗法对实际装配过程中的合格率进行预测。通过实例计算,证明本方法可以预测航空发动机转子装配的同心度,提高设计的可靠性。     

基于同心度测量的转子不平衡量装配优化技术

本文介绍基于同心度测量的转子不平衡装配优化技术,以部件安装角度优化,满足转子不平衡量的控制目的。针对转子旋转轴线和部件惯性轴间偏差形成的转子不平衡量原理,得到同心度在转子不平衡量中的估算方法,以发动机转子情况给予优化方案。使用蒙特卡洛仿真法行随机装配中优化装配仿真,并对装配优化技术做验证,以此满足对转子不平均原理改善的效果。     

制造误差对航发转子同心度的影响

高压涡轮轴-盘是涡扇航空发动机的核心转子部件。在这类复杂的转子结构件中,大量使用了螺栓-止口连接结构,特点是通过止口的过盈配合来实现装配过程中的定心定位作用。同时,高压转子具有典型的高速、高压和高温运行特征,其装配质量的好坏直接影响以高压涡轮轴-盘为装配基准的其他转子部件的装配精度。针对上述问题,以某型号涡扇发动机的高压涡轮转子篦齿盘装配为例,通过螺栓将高压涡轮轴、篦齿盘和高压涡轮盘串装在一起,并将转子制造误差与装配工艺误差引入转子装配过程仿真模型和高温下转子同心度退化过程仿真模型,研究制造参数与装配工艺对转子同心度的影响规律。     

三维视觉检测技术在发动机装配中的应用

随着科学技术的不断发展,三维视觉检测技术在发动机装配领域应用越来越广泛,通过对三维视觉检测技术优势介绍,系统总结了三维视觉检测技术在发动机装配中的应用场景,包括装配防错、涂胶检测、表面三维测量等,为三维视觉技术在发动机装配行业普及提供新的思路。     

面向发动机装配过程的质量门控制系统研究

针对发动机装配过程在线质量控制问题,在分析发动机装配过程质量控制特点的基础上,提出质量分析-诊断-预测-调整于一体的面向发动机装配过程动态质量门控制模式。依据该模式,给出了面向发动机装配过程动态质量门控制系统的体系结构和功能模型。详细分析了在线装配质量分析技术、基于BP神经网络的装配质量诊断技术、基于灰色关联分析法的装配质量预测技术等关键使能技术。以某汽车发动机公司的汽油发动机装配过程为例,开发了面向发动机装配过程动态质量门控制系统,验证了该发动机装配过程质量控制模式的可行性和有效性。     

面向汽车发动机装配过程质量控制系统研究

为解决汽车发动机整体装配过程在线质量控制问题,在分析发动机装配工艺路线特点的基础之上,结合当前工业技术,开发面向发动机的装配过程质量控制系统（APQCS）。该系统从发动机装配过程质量形成全过程的角度出发,以发动机的装配质量形成过程为主线,质量信息的采集、传输、分析处理以及反馈控制为辅助技术路线,实现了发动机装配过程的质量在线控制。以某汽车公司生产的四缸汽油发动机为例,通过应用该系统,验证了系统的有效性以及可靠性。     

用于某转子同心度测量的液性塑料夹具设计

转子同心度是发动机装配中非常重要的测量和控制参数,而夹持夹具对同心度测量起着关键性作用。通过采用液性塑料夹具方案,阐述夹具设计、制造要点,证明液性塑料夹具可有效提高测量质量和效率。     

发动机总装线机械挺柱测量原理及误差分析

对于使用机械挺柱的发动机,为了防止气门在热态工作时受热膨胀而导致发动机配气系统的紊乱,需在冷态装配时通过选配适应的气门挺柱,以预留一定气门间隙。对发动机总装线气门挺柱测量原理进行介绍,并分析气门挺柱选配过程中的误差来源,以及如何有效地对误差进行控制。     

基于VRML-OpenGL的装配可视化及其原型系统研究

为了解决航空发动机装配过程中存在的错装漏装等问题，在分析航空发动机特点的基础上．提出了一种指导航空发动机装配过程的装配可视化方案，将现实中的装配过程在计算机上仿真出来，实现了装配流程的可视化和装配工艺的电子化。使用VRML文件构成零件模型，用Open GL动画实现装配过程的仿真，实现了原型系统。     

飞机发动机整机平衡研究

根据一般飞机发动机转子的结构特点，制造精度等及其在制造厂或大修厂中实际平衡、装配的工艺过程，分析了发动机转子装配到发动机机壳上后发动机整机不平衡量增大的诸因素，推导出了飞机发动机转子及整机不平衡量的计算公式，提出了飞机发动机整机不平衡增量产生根源的新概念和正确定量评估飞机发动机整机不平衡量大小的新方法，对飞机发动机的装配和可行性研究提供了依据。     

一种高速转子轴承加载测量设备

针对飞行器专用高速转子轴承轴向载荷控制不稳定的问题,设计了一种高速转子轴承加载测量设备,介绍了该设备的测量原理、测量过程及主要结构,新的测量设备可以定量测出高速转子轴承的轴向载荷,从而使装配人员调整轴承轴向载荷以达到额定载荷,提高轴承产品在高速转子中的装机质量和成功率。     

大型直联电机转子装配技术

通过对大型直联电机转子装配原理进行分析,介绍了装配过程中的操作方法和工艺步骤,以及遇到的问题和采取的措施。采用液压扩张、液压推进技术装配大型电机转子,能够有效的保证质量,缩短时间。该装配技术在现场具有较高的可操作性和实用性。     

面向对象的航空发动机装配模型

为了对复杂产品的数字化装配设计提供有效的支持,首先对产品装配建模方法研究工作进行了归纳分析,指出面向对象的建模方法是目前最合适的复杂产品装配建模方法。然后采用对象类图建立了复杂产品装配元模型,描述了产品装配过程中的主要对象类及其关系,集成表达了产品结构、装配特征、装配关系、工艺方案等信息,为数字化装配设计提供了全面的支持。最后通过对象匹配方法,将复杂产品装配元模型转化为航空发动机装配的对象模型,并以燃气涡轮发动机的涡轮转子为例,对其装配结构构成、数据衍变关系及建模方法进行了说明。将所建立的面向对象的航空发动机装配模型直接用于数字化产品装配系统的开发,并进行了应用验证。     

小波包能量熵的高压转子装配性能特征的提取方法研究

航空发动机结构装配性能对于保证发动机安全稳定的工作具有极其重要的意义。以航空发动机高压转子为研究对象,围绕转子装配性能进行检测试验、特征提取、规律分析等方面的研究。在分析小波包分解原理以及能量熵原理的基础上,提出了基于小波包能量熵的信号特征提取方法。通过对不同状态下的航空发动机高压转子装配性能进行检测试验对该方法的准确性加以验证。实验结果表明,所提出的特征提取方法能够准确描述转子装配状态变化规律。     

面向汽车发动机装配过程建模与监控方法研究

针对汽车发动机装配过程在线监控问题,构建了发动机装配过程实时监控Petri网模型(Engine Assembly Process Monitoring Net,EAQMN),在模型中用变迁描述在制品的装配状态、运输状态和信息采集状态,库所用来描述产品装配过程中的事件;基于RFID技术在分析汽车发动机关键装配工位作业流程及关键信息点数据存储和采集完整性的基础上,通过车间实时信息采集,驱动EAPQMN模型运行,从而实现对发动机装配过程的在线监控;最后,成功应用于某汽车发动机装配车间,有效提高了生产过程在线监控的准确性和实时性,验证了该模型的可行性和有效性。     

复杂机械产品装配过程质量门监控系统与关键技术

为及时甄别出复杂机械产品装配过程中的质量问题,提出一种质量门监控系统。分析了复杂机械产品装配流程及特点,提出装配过程质量门控制方法,并定义了质量门的内涵。研究了装配过程质量主动控制的体系架构,构建了一套使能装配过程质量控制的系统和关键技术,包括质量门资源标识和主动感知技术、质量门监控和数据采集技术、基于分层推理的专家知识系统、基于状态空间模型的装配误差分析技术、动态工序能力分析、基于粒子群优化算法的误差逆传播神经网络的分层装配性能预测、基于机器视觉的防误技术。应用J2EE构架开发了某型发动机的装配过程质量门监控系统,验证了该方法的可行性和有效性。     

基于CPS的装配过程数据挖掘系统研究

发动机装配过程作为制造业生产过程中的重要环节,在实际运行中会产生大量的实时数据信息,伴随而来的是对信息进行分析处理和实现信息交互的需求。由于发动机装配过程存在设备类型繁多、装配信息多源、装配信息实时响应不足和缺乏可靠的信息系统等问题。文中从这一需求出发,针对发动机装配过程中存在的上述问题,以发动机装配过程数据挖掘为主要研究内容,通过对装配过程、CPS和数据挖掘的研究,构建了基于CPS的装配过程数据挖掘系统。     

Wankel微型转子发动机的设计方案研究

针对现有小型转子发动机微型化后存在尺寸较小且装配困难、部分复杂型面无法采用传统加工方式等问题,综合考虑熄火距离对燃烧稳定性的影响,通过对微型发动机基本结构和参数的设计与优化,改善了三角转子发动机的基本性能。采用一体化设计方案简化了转予发动机的零件结构,减少了装配零件数量,降低了装配误差。通过设计慢走丝加工方案,完成了对复杂型面的加工,保证了加工精度,降低了漏气间隙。最后,通过三区准维模型计算得到了微型转子发动机的基本性能参数。研究结果证明了设计方案的可行性,为转子发动机的微型化提供了参考。     

航空发动机转子装配螺栓自动拧紧机设计与分析

传统航空发动机转子装配螺栓拧紧设备自动化程度低,对发动机装配效率及装配质量影响较大。结合国内航空发动机转子装配螺栓拧紧设备现状,基于Pro/E软件设计了一种新型航空发动机转子装配螺栓自动拧紧机。并运用ANSYS Workbench对关键承力构件进行分析,得到其最大应力、应变及变形,据此可对关键结构件进行强度和刚度校核。