航空發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)控安裝架車的研制.pdf

1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)作為飛機(jī)的核心動(dòng)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(diǎn)，使得傳統(tǒng)的人工安裝模式難以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)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(guó)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(dòng)機(jī)安裝工藝的基礎(chǔ)上，提出一種基于圖像識(shí)別測(cè)量技術(shù)和數(shù)字化控制技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)控安裝方法:一方面開發(fā)航空發(fā)動(dòng)機(jī)安裝監(jiān)測(cè)平臺(tái)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)數(shù)控安裝架車，對(duì)發(fā)動(dòng)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(cè)平臺(tái)提供的位置數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)字化、自動(dòng)化、信息化、多姿態(tài)精密控制。
　　對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)控安裝架車進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括三部分:多軸數(shù)控調(diào)姿平臺(tái)、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(jì)。航空發(fā)動(dòng)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(shí)現(xiàn)X、Z、B軸的三軸聯(lián)動(dòng)控制，架車具有手動(dòng)數(shù)控調(diào)控和程序自動(dòng)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(dòng)性增設(shè)液壓支撐和電動(dòng)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(duì)其建立虛擬樣機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，模擬在特殊工況下工作臺(tái)輸入量和輸出量的位置、速度、加速度關(guān)系，并對(duì)其初始位置、左側(cè)擺動(dòng)、右側(cè)擺動(dòng)、豎直升降四個(gè)姿態(tài)工況下各機(jī)構(gòu)桿件作用力的變化趨勢(shì)進(jìn)行對(duì)比分析，為機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)

4、計(jì)和精密控制提供理論依據(jù)和參考。
　　對(duì)數(shù)控安裝架車進(jìn)行有限元分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝過程和重心變化對(duì)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(duì)架車進(jìn)行模態(tài)分析，以避免在發(fā)動(dòng)機(jī)安裝時(shí)產(chǎn)生危險(xiǎn)的共振固有頻率。
　　最后對(duì)數(shù)控安裝架車進(jìn)行設(shè)計(jì)制造總結(jié)，對(duì)其進(jìn)行靜態(tài)運(yùn)動(dòng)精度的測(cè)量，又利用加載剛度試驗(yàn)分析其關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的變形，并與有限元模擬計(jì)算進(jìn)行比較，對(duì)架車機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的合理性和結(jié)構(gòu)剛度的實(shí)際承載能力進(jìn)