[发明专利]一种航空发动机机匣数字化假装质量预测方法

说明书

本发明一种航空发动机机匣数字化假装质量预测方法，首先通过简化航空发动机机匣装配工艺，使影响机匣装配质量的因素包括止口过盈配合量大小、止口过盈配合量不均匀程度、工装定位偏差、螺栓预紧力大小和机匣零件制造偏差；然后将两段机匣简化模型在装配工装上通过止口螺栓配合连接在一起后，求出单工位下，上述各因素对径向跳动测点和端面跳动测点的偏差值，最后加上机匣零件制造偏差，获得单工位下两段机匣的装配总偏差表达式；建立机匣多工位装配偏差传递模型，获得航空发动机机匣多工位装配总偏差表达式，即可得到机匣假装完成后，测点的端面跳动与径向跳动值，实现航空发动机机匣假装质量预测。

技术领域

本发明属于航空发动机装配领域，涉及一种航空发动机机匣数字化假装质量预测方法，可用于机匣假装过程中端面跳动量和径向跳动量大小的预测，以评价航空发动机机匣的装配质量。

背景技术

航空发动机的机匣是连接发动机转子和发动机其他部件的主要承力结构。在装配过程中，由于每个机匣零件的偏差分布是随机的，其装配后的发动机机匣结构特性具有分散度，其最终结果是对整机性能产生影响。此外，航空发动机机匣装配具有典型的弱刚性易变形的特点，影响装配质量的因素除装配过程中的刚性运动外，还有机匣装配过程中产生的变形，这极大地增加了发动机零部件装配过程的精准调控难度。

目前对于机匣装配质量的掌握主要通过机匣的“假装”，机匣“假装”是对机匣在气浮转台上进行预装配，然后测量机匣的装配质量，合格后进行拆解，费时费力。

发明内容

航空发动机机匣装配具有典型的弱刚性易变形的特点，影响装配质量的因素除装配过程中的刚性运动外，还有机匣装配过程中产生的变形，这极大地增加了发动机零部件装配过程的精准调控难度。因此合理有效的数字化假装分析对于提前预测机匣装配质量，减少甚至取消机匣实际生产中的“假装”环节，节省装配时间和成本，具有重要意义。基于此，本发明提供了一种航空发动机机匣数字化假装质量预测方法，可用于机匣假装过程中端面跳动和径向跳动量大小的预测，以评价航空发动机机匣的装配质量。

本发明提供了一种航空发动机机匣数字化假装质量预测方法，包括如下步骤：

S1：简化航空发动机机匣装配工艺，使影响机匣装配质量的因素包括止口过盈配合量大小、止口过盈配合量不均匀程度、工装定位偏差、螺栓预紧力大小和机匣零件制造偏差，然后采用等刚度法建立机匣简化模型，简化后的机匣为带止口的筒形件；

S2：获得单工位下两段机匣的装配总偏差表达式，包括如下过程：

将两段机匣简化模型在装配工装上通过止口螺栓配合连接在一起后，求出单工位下，止口过盈配合量大小、止口过盈配合量不均匀程度、工装定位偏差和螺栓预紧力大小各因素对径向跳动测点和端面跳动测点的偏差值，最后加上机匣零件制造偏差，获得单工位下两段机匣的装配总偏差表达式；

S3：建立机匣多工位装配偏差传递模型，获得航空发动机机匣多工位装配总偏差表达式，包括如下过程：

当两段机匣组成的机匣装配体与第三段机匣装配时，所述机匣装配体被当作一个机匣，其对应的机匣零件制造偏差为所述机匣装配体的装配偏差，按照柔性机匣零件的装配过程，第三段机匣通过止口过盈配合和所述机匣装配体的机匣后止口贴合，然后将第三段机匣和所述机匣装配体通过止口螺栓配合连接在一起，按照步骤S2中所述方法，获得三段机匣的装配偏差，之后，以同样的方法，完成所有机匣的装配，获得航空发动机机匣多工位装配总偏差表达式；

S4：将机匣止口柱面的几何偏差与尺寸偏差、止口端面的几何偏差、工装定位偏差、螺栓预紧力大小数据，代入步骤S3中获得的航空发动机机匣多工位装配总偏差表达式，得到机匣假装完成后端面跳动测点值与径向跳动测点值，实现航空发动机机匣假装质量预测。

进一步，步骤S1中将航空发动机机匣装配工艺简化等效为如下步骤：

a)将机匣1放到装配工装上按照自身定位方式进行定位；