航空发动机转子止口—螺栓装配工艺研究
发布时间：2021-06-16 20:28
航空发动机是多学科、多领域交叉结合的高精尖技术产物,具有整机结构复杂、工作环境恶劣、装配难度高等特点,其中高压压气机是航空发动机的核心部件,核心机转子的装配质量直接决定整机的工作效率以及各种性能参数,为改善当前依靠经验的人工试错、修配等装配手段,深入研究装配机理、优化装配工艺参数、进而实现装配工艺的正向设计是十分重要的。针对航空发动机转子典型止口螺栓连接结构,首先,深入分析转子止口过盈配合特点及温差法装配过程机理,完成转子装配关键工艺参数优化及止口连接结构补偿设计;然后,基于法兰螺栓转子螺栓组装配过程提出一种均压预载装配工艺方法并完成装配工艺参数的正向设计;最后,设计转子模拟试件并针对航发低压转子装配特点完成了预拉形式的均压预载装配工艺验证试验。本论文主要研究内容如下:（1）基于ABAQUS完全瞬态热力耦合仿真技术建立了转子过盈止口的热装过程仿真模型,分析转子连接结构特点并得到转子止口热装的非均匀接触特性,确定了对转子装配质量有突出影响的装配工艺参数;（2）分别建立有限元分析模型,以提高转子装配质量为目标,进一步优化分析了热装加热温度和止口配合过盈量两个参数并得到最优解及相关影响规律;...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
转子过盈配合结构
航空发动机转子的装配质量直接决定整机的工作效率以及各种性能参数,为提高核心机转子装配质量以及一次装机合格率,国内外学者都开展了转子装配机理相关研究,并在这基础上开发出了相关设备,早在20世纪90年代,通用公司[46]已对止口连接结构的使用进行了研究,并设计了专门的设备为其提供轴向压紧力以保证核心机转子的装配质量;Axim公司也设计开发出一套均压设备,如图1.3所示,核心机转子定位在设备基座上,由三个液压缸驱动三个立柱对顶端圆盘同时施加拉力,使得圆盘对转子作用一个均压力,有效提高转子端面贴合均匀性,转子装配质量得到保障。国内相关企业也研制了转子压装工作台,如下图1.4所示,类似上述均压设备,转子热装后定位在基座上,使用液压缸驱动四根拉杆压紧上端盘形零件,为转子提供一个重力方向上的均压力并保持,在此状态下安装螺栓螺母紧固转子,但此设备仅用于某型发动机的装配,由于理论上缺乏指导,压装效果不明显,故转子装配机理、均压工艺机理研究具有重要意义。
国内相关企业也研制了转子压装工作台,如下图1.4所示,类似上述均压设备,转子热装后定位在基座上,使用液压缸驱动四根拉杆压紧上端盘形零件,为转子提供一个重力方向上的均压力并保持,在此状态下安装螺栓螺母紧固转子,但此设备仅用于某型发动机的装配,由于理论上缺乏指导,压装效果不明显,故转子装配机理、均压工艺机理研究具有重要意义。1.3 论文结构与主要研究内容
【参考文献】：
期刊论文
[1]离心泵转子过盈装配应力有限元计算分析[J]. 张臣利,王堃,蒋立峰,薛亮. 通用机械. 2020(Z1)
[2]法兰芯轴过盈装配的有限元分析[J]. 石鹏,霍士翔,孙亚飞,金庆华. 现代制造技术与装备. 2019(09)
[3]齿轮箱过盈配合装配工艺方法研究[J]. 常星. 山西冶金. 2019(04)
[4]Effects of Prestressing of the Ring Gear in Interference Fit on Flexural Fatigue Strength of Tooth Root[J]. Shiping Yang,Yixing Ji,Yulin Mo,Tianyu Xia. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2019(04)
[5]航空发动机转子过盈止口热装过程研究[J]. 卢文彪,张津铭. 航空精密制造技术. 2019(04)
[6]过盈联接的研究发展[J]. 王建梅. 重型机械. 2019(03)
[7]国内外智能制造的发展及对我国商用航空发动机发展的启示[J]. 苏巧灵. 航空制造技术. 2017(18)
[8]智能材料与结构[J]. 海山,良辰. 航空制造技术. 2017(17)
[9]基于压力-位移曲线和最大压装力的衔铁组件压装质量预测[J]. 由博,王晓东. 制造技术与机床. 2017(07)
[10]皇冠上的明珠[J]. 曾纯. 中国工业评论. 2016(11)
博士论文
[1]航空发动机整体叶盘原位自动测量技术研究[D]. 张海涛.天津大学 2017
硕士论文
[1]航空发动机转子装配工艺优化方法研究[D]. 孟亮国.大连理工大学 2019
[2]基于轴向预载的转子装配方法研究[D]. 李泽林.哈尔滨工业大学 2018
[3]航发低压转子连接螺栓组螺栓装配预紧力研究[D]. 黄伟强.大连理工大学 2018
[4]螺栓组装配工艺对应力场影响测试实验及有限元仿真研究[D]. 陈奇兵.华中科技大学 2015
本文编号：3233738
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
转子过盈配合结构
航空发动机转子的装配质量直接决定整机的工作效率以及各种性能参数,为提高核心机转子装配质量以及一次装机合格率,国内外学者都开展了转子装配机理相关研究,并在这基础上开发出了相关设备,早在20世纪90年代,通用公司[46]已对止口连接结构的使用进行了研究,并设计了专门的设备为其提供轴向压紧力以保证核心机转子的装配质量;Axim公司也设计开发出一套均压设备,如图1.3所示,核心机转子定位在设备基座上,由三个液压缸驱动三个立柱对顶端圆盘同时施加拉力,使得圆盘对转子作用一个均压力,有效提高转子端面贴合均匀性,转子装配质量得到保障。国内相关企业也研制了转子压装工作台,如下图1.4所示,类似上述均压设备,转子热装后定位在基座上,使用液压缸驱动四根拉杆压紧上端盘形零件,为转子提供一个重力方向上的均压力并保持,在此状态下安装螺栓螺母紧固转子,但此设备仅用于某型发动机的装配,由于理论上缺乏指导,压装效果不明显,故转子装配机理、均压工艺机理研究具有重要意义。
国内相关企业也研制了转子压装工作台,如下图1.4所示,类似上述均压设备,转子热装后定位在基座上,使用液压缸驱动四根拉杆压紧上端盘形零件,为转子提供一个重力方向上的均压力并保持,在此状态下安装螺栓螺母紧固转子,但此设备仅用于某型发动机的装配,由于理论上缺乏指导,压装效果不明显,故转子装配机理、均压工艺机理研究具有重要意义。1.3 论文结构与主要研究内容
【参考文献】：
期刊论文
[1]离心泵转子过盈装配应力有限元计算分析[J]. 张臣利,王堃,蒋立峰,薛亮. 通用机械. 2020(Z1)
[2]法兰芯轴过盈装配的有限元分析[J]. 石鹏,霍士翔,孙亚飞,金庆华. 现代制造技术与装备. 2019(09)
[3]齿轮箱过盈配合装配工艺方法研究[J]. 常星. 山西冶金. 2019(04)
[4]Effects of Prestressing of the Ring Gear in Interference Fit on Flexural Fatigue Strength of Tooth Root[J]. Shiping Yang,Yixing Ji,Yulin Mo,Tianyu Xia. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2019(04)
[5]航空发动机转子过盈止口热装过程研究[J]. 卢文彪,张津铭. 航空精密制造技术. 2019(04)
[6]过盈联接的研究发展[J]. 王建梅. 重型机械. 2019(03)
[7]国内外智能制造的发展及对我国商用航空发动机发展的启示[J]. 苏巧灵. 航空制造技术. 2017(18)
[8]智能材料与结构[J]. 海山,良辰. 航空制造技术. 2017(17)
[9]基于压力-位移曲线和最大压装力的衔铁组件压装质量预测[J]. 由博,王晓东. 制造技术与机床. 2017(07)
[10]皇冠上的明珠[J]. 曾纯. 中国工业评论. 2016(11)
博士论文
[1]航空发动机整体叶盘原位自动测量技术研究[D]. 张海涛.天津大学 2017
硕士论文
[1]航空发动机转子装配工艺优化方法研究[D]. 孟亮国.大连理工大学 2019
[2]基于轴向预载的转子装配方法研究[D]. 李泽林.哈尔滨工业大学 2018
[3]航发低压转子连接螺栓组螺栓装配预紧力研究[D]. 黄伟强.大连理工大学 2018
[4]螺栓组装配工艺对应力场影响测试实验及有限元仿真研究[D]. 陈奇兵.华中科技大学 2015
本文编号：3233738
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