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- 航空发动机蜂窝表面跳动和同轴度测量技术研究
- 作者： 万谷 来源： 哈尔滨工业大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 蜂窝状 同轴度 触发采样 精密测量
- 描述： 随着航空发动机领域的发展,对航空发动机的装配精度提出了更高的要求,这就需要更加快速和准确的测量方法,尤其是目前涉及较少的机匣测量。而蜂窝结构由于其可以采用更小的密封间隙获取更好的密封性能,广泛应用于发动机机匣上,需要测量蜂窝封严环的跳动保证密封性能,需要测量多级蜂窝封严环的同轴度防止转静子碰擦。为此本课题针对蜂窝结构的跳动和同轴度测量提出了从测量方法、误差分析到数据处理的一系列方案。课题的主要研究内容如下:首先,根据蜂窝结构具有静子机匣内表面、扇形块拼接、蜂窝壁较薄和正六边形大孔隙的特点,提出了采用圆柱型测头和伸缩式传感器配合龙门型转台作为蜂窝表面的测量方案。其次,根据圆柱型测头不可轴向旋转和蜂窝轮廓大形状、大偏心的特性,分析了蜂窝结构表面测量中的传感器倾角误差和采样角度误差,采用合理的传感器微调和调心调倾的方式减小传感器倾角误差的影响,采用基于FIFO结构的硬件触发采样替代上位机扫描采样消除采样角度误差。同时采用了限幅滤波法、中值滤波结合3σ准则法和鲁棒滤波法对测量中出现的异常值进行判断和处理。再次,建立了同轴度的测量模型,根据航空发动机的实际轴线是以中介机匣的中心点与涡轮支承的中心点所形成轴线的特点,提出将两端正截面轮廓中心点的连线作为基准轴线的方法作为推荐方法。最后,对单块蜂窝结构扇形的跳动和整周蜂窝结构拼接圆轮廓的偏心分别进行了测量,实现了对蜂窝扇形块拼接效果的检测,其中单块的跳动值在150μm至200μm的范围内,符合实际值;圆轮廓偏心重复测量结果的最大差值在2μm的范围内,满足了对于蜂窝结构表面的微米量级的测量需求。