虑及装配中多源误差的航发转子不平衡量预测

作     者：周天一 胡磊 赵所 靳潇潇 李挺 王诗雨 高航 

作者机构：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 大连理工大学机械工程学院 

出 版 物：《北京航空航天大学学报》 (Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 082503[工学-航空宇航制造工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金（51621064） 

主　　题：航空发动机 转子 装配 不平衡量 蒙特卡洛 精度设计 

摘      要：针对航发转子在复杂装配系统下产品不平衡量难预测问题，提出了虑及多源误差的不平衡量数值模拟方法，旨在实现工件组精度及其装配系统精度的可靠溯源设计。首先，阐明了转子装配过程中工艺参数、多源误差、相对位姿及不平衡量之间的传递原理，分别建立了典型转子零件制造误差、法兰止口位姿测量误差和多自由度安装机构运动误差的量化表征模型。然后，基于上述模型设计了转子不平衡量蒙特卡洛模拟算法，实现不同装配条件下的不平衡量预测，以低压涡轮转子模拟件为实例，通过敏感度综合分析实现了其装配系统的精度优化反求，模拟获得不平衡量合格率达99.8%，提供了可靠的精度设计依据。最后，进行了装配验证实验，结果表明：不平衡量均值相对预测结果的偏离率均10%，预测方法具有较高准确度。