航空發(fā)動機數(shù)控安裝架車的研制.pdf

1、航空發(fā)動機作為飛機的核心動力元件，其安裝工作是飛機裝配作業(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，與國外先進的數(shù)字化安裝技術存在較大差距。
　　本文在分析現(xiàn)有航空發(fā)動機安裝工藝的基礎上，提出一種基于圖像識別測量技術和數(shù)字化控制技術的發(fā)動機數(shù)控安裝方法:一方面開發(fā)航空發(fā)動機安裝監(jiān)測平臺，實時監(jiān)測發(fā)動機安裝過程的位置數(shù)據(jù)信息;另一方

2、面研制發(fā)動機數(shù)控安裝架車，對發(fā)動機安裝姿態(tài)進行數(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)信息進行實時控制，實現(xiàn)發(fā)動機的數(shù)字化、自動化、信息化、多姿態(tài)精密控制。
　　對航空發(fā)動機數(shù)控安裝架車進行總體方案設計，設計內(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，并在此基礎上進行各機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設計。航空發(fā)動機數(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，此外為了進一步提高架車的安裝穩(wěn)定性和機動性增設液壓支撐和電動駕駛功能。
　　提出一種2-PPR平面并聯(lián)機構(gòu)并應用在架車升降俯仰機構(gòu)中，對其建立虛擬樣機進行運動學和動力學分析，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)工況下各機構(gòu)桿件作用力的變化趨勢進行對比分析，為機構(gòu)的優(yōu)化設

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