止口结构影响下的螺栓组装配工艺研究

螺栓-止口连接结构在航空航天、机床、高铁、掘进装备等工业产品中有着广泛的应用。但是止口结构的存在,影响了最终螺栓预紧力分布的一致性,而且针对止口影响下的螺栓预紧力变化规律缺乏相关的理论与工艺试验研究这一现状,本文开展了止口结构影响下的螺栓预紧力变化规律理论分析与工艺试验研究。定性分析了止口结构影响下的预紧力变化规律,建立了止口结构影响下的螺栓预紧力变化的理论模型,并开展含有24颗螺栓的螺栓连接试件与螺栓-止口连接试件的对比试验,试验结果表明,热装工艺完成后,止口结构会对上连接件产生一个“撬力”作用,造成连接界面出现不均匀的缝隙,在这种情况下,输入的扭矩需要先克服止口对上连接件作用的“撬力”,输入能量会有所损失,造成了平均预紧力的下降;同时,止口结构的存在同时会减小螺栓预紧力的分散性,针对这种现象设计了一种压板并提出了均压工艺,试验结果表明,采用均压工艺以后再对螺栓组进行拧紧不仅可以抵消止口结构“撬力”的影响,使螺栓组的平均预紧力有所提高,还能使螺栓预紧力分散性降低,提高装配质量。相关研究结果对螺栓-止口连接结构的工艺设计具有积极意义。

制造误差对航发转子同心度的影响

高压涡轮轴-盘是涡扇航空发动机的核心转子部件。在这类复杂的转子结构件中,大量使用了螺栓-止口连接结构,特点是通过止口的过盈配合来实现装配过程中的定心定位作用。同时,高压转子具有典型的高速、高压和高温运行特征,其装配质量的好坏直接影响以高压涡轮轴-盘为装配基准的其他转子部件的装配精度。针对上述问题,以某型号涡扇发动机的高压涡轮转子篦齿盘装配为例,通过螺栓将高压涡轮轴、篦齿盘和高压涡轮盘串装在一起,并将转子制造误差与装配工艺误差引入转子装配过程仿真模型和高温下转子同心度退化过程仿真模型,研究制造参数与装配工艺对转子同心度的影响规律。