航空發(fā)動機(jī)數(shù)控安裝架車的研制.pdf

1、航空發(fā)動機(jī)作為飛機(jī)的核心動力元件，其安裝工作是飛機(jī)裝配作業(yè)的重中之重，但因其尺寸大、質(zhì)量高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、安裝間隙狹小等難點，使得傳統(tǒng)的人工安裝模式難以實現(xiàn)發(fā)動機(jī)的高效、高質(zhì)量安裝作業(yè)，缺乏有效的安裝手段，與國外先進(jìn)的數(shù)字化安裝技術(shù)存在較大差距。
　　本文在分析現(xiàn)有航空發(fā)動機(jī)安裝工藝的基礎(chǔ)上，提出一種基于圖像識別測量技術(shù)和數(shù)字化控制技術(shù)的發(fā)動機(jī)數(shù)控安裝方法:一方面開發(fā)航空發(fā)動機(jī)安裝監(jiān)測平臺，實時監(jiān)測發(fā)動機(jī)安裝過程的位置數(shù)據(jù)信息;另一方

2、面研制發(fā)動機(jī)數(shù)控安裝架車，對發(fā)動機(jī)安裝姿態(tài)進(jìn)行數(shù)控精密調(diào)整，并根據(jù)監(jiān)測平臺提供的位置數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實時控制，實現(xiàn)發(fā)動機(jī)的數(shù)字化、自動化、信息化、多姿態(tài)精密控制。
　　對航空發(fā)動機(jī)數(shù)控安裝架車進(jìn)行總體方案設(shè)計，設(shè)計內(nèi)容包括三部分:多軸數(shù)控調(diào)姿平臺、搖籃式框架車身、多功能車體底架，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行各機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。航空發(fā)動機(jī)數(shù)控安裝架車具有X、Y、Z、A、B、C六軸多姿態(tài)全方位調(diào)控，其中X、Y、Z、B、C五軸為伺服精密控制，A軸為人工控

3、制，可實現(xiàn)X、Z、B軸的三軸聯(lián)動控制，架車具有手動數(shù)控調(diào)控和程序自動調(diào)控兩種安裝模式，此外為了進(jìn)一步提高架車的安裝穩(wěn)定性和機(jī)動性增設(shè)液壓支撐和電動駕駛功能。
　　提出一種2-PPR平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)并應(yīng)用在架車升降俯仰機(jī)構(gòu)中，對其建立虛擬樣機(jī)進(jìn)行運動學(xué)和動力學(xué)分析，模擬在特殊工況下工作臺輸入量和輸出量的位置、速度、加速度關(guān)系，并對其初始位置、左側(cè)擺動、右側(cè)擺動、豎直升降四個姿態(tài)工況下各機(jī)構(gòu)桿件作用力的變化趨勢進(jìn)行對比分析，為機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)

4、計和精密控制提供理論依據(jù)和參考。
　　對數(shù)控安裝架車進(jìn)行有限元分析和優(yōu)化設(shè)計，根據(jù)發(fā)動機(jī)的安裝過程和重心變化對其重要零部件的剛度變化進(jìn)行靜力學(xué)分析，分析其變形和應(yīng)力變化特征。對架車進(jìn)行模態(tài)分析，以避免在發(fā)動機(jī)安裝時產(chǎn)生危險的共振固有頻率。
　　最后對數(shù)控安裝架車進(jìn)行設(shè)計制造總結(jié)，對其進(jìn)行靜態(tài)運動精度的測量，又利用加載剛度試驗分析其關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的變形，并與有限元模擬計算進(jìn)行比較，對架車機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的合理性和結(jié)構(gòu)剛度的實際承載能力進(jìn)