功率轴组件扭矩标定装置及扭矩匹配控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种功率轴组件扭矩标定装置及扭矩匹配控制方法，包括用于安装功率轴组件的安装支座，安装支座上设有用于与功率轴组件的加载端相连以对功率轴组件逐次加载扭矩或将加载的扭矩逐次卸载的扭矩加载构件；还包括用于设置于音轮上的相位角的千分表、用于设置于功率轴的加载端的角位移测量仪、以及用于记录、分析和显示扭矩与相位角对应关系的图形分析及显示系统，千分表和角位移测量仪均与图形分析及显示系统相连。采用本发明专利技术的功率轴组件扭矩标定装置，可使加载或卸载效果接近无极加载或卸载，消除功率轴组件与扭矩标定装置装配间隙的影响，提高测扭结果的准确性和可操作性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航空发动机领域，特别地，涉及一种功率轴组件扭矩标定装置。此外，本专利技术还涉及一种功率轴组件扭矩匹配控制方法。
技术介绍
如图1所示，功率轴组件1由功率轴11、参照轴12及音轮13等组成，功率轴11前、后两端有花键，用以将减速齿轮输出的功率和扭矩传递给附件传动装置和飞机上的主减速器，功率轴11的外部安装有参照轴12，参照轴12的一端与功率轴11固定，参照轴12的另一端设有音轮13，音轮13通过参照轴12套设于功率轴11外，功率轴11和音轮12上分别各设有四个测扭齿，8个侧扭矩沿圆周均布。目前，一般通过试车的方法检查功率轴组件11是否满足要求，即通过试车检测功率轴11在扭矩作用下相对音轮13之间的齿距变化是否与理论变化相匹配，如两者匹配则满足要求，如不匹配则表明功率轴11和音轮13在加载时存在“卡滞”现象。试车时，当多次出现不匹配故障时，需分解发动机，重新更换功率轴组件，增加操作过程，严重影响发动机的生产进度，且分解发动机时易产生报废零件，增加生产成本。
技术实现思路
本专利技术提供了一种功率轴组件扭矩标定装置及扭矩匹配控制方法，以解决试车时检查功率轴组件是否满足要求时存在的增加操作过程、影响发动机的生产进度、易产生报废零件以及增加生产成本的技术问题。本专利技术采用的技术方案如下：一种功率轴组件扭矩标定装置，其中，待标定的功率轴组件包括功率轴，功率轴的两端加工有外花键，功率轴上设有四个沿其周向均布的测扭齿，功率轴上套装有参照轴，参照轴的一端与功率轴的传扭端固定，其另一端设有音轮，音轮上设有与功率轴上的测扭齿分别对应的测扭齿，包括用于安装功率轴组件的安装支座，安装支座上设有用于与功率轴组件的加载端相连以对功率轴组件逐次加载扭矩或将加载的扭矩逐次卸载的扭矩加载构件；还包括用于设置于音轮上以测量功率轴上的测扭齿与音轮上的测扭齿两者之间的相位角的千分表、用于设置于功率轴的加载端以测量功率轴加载端的角位移的角位移测量仪、以及用于记录、分析和显示扭矩与相位角对应关系的图形分析及显示系统，千分表和角位移测量仪均与图形分析及显示系统相连。进一步地，扭矩加载构件包括用于与功率轴的加载端相连的横梁，横梁转动设置于安装支座上；横梁的两端分别设有砝码安装盘，砝码安装盘上设有用于逐次加载扭矩的加载砝码和/或用于调节横梁水平的调平砝码。进一步地，安装支座包括用于支承功率轴的加载端的第一支座、和用于支承功率轴的传扭端的第二支座，第一支座和第二支座相对滑动设置；横梁转动设置于第一支座上。进一步地，功率轴组件扭矩标定装置还包括用于使功率轴的加载端与横梁相连的第一安装盘、和用于使功率轴的传扭端与第二支座固定的第二安装盘；第一安装盘设置于第一支座上，第二安装盘设置于第二支座上。进一步地，第一安装盘呈圆盘状，其上设有沿周向均布且呈腰形的第一安装孔，第一安装孔沿第一安装盘的周线延伸，第一安装盘通过穿过第一安装孔的连接件与第一支座相连；第一安装盘的中心加工有外凸的且呈筒状的第一连接凸缘，第一连接凸缘的内周壁上设有用于与功率轴加载端的外花键配合的内花键，横梁上的连接轴与第一安装盘的中心固定。进一步地，第二安装盘呈圆盘状，其上设有沿周向均布的第二安装孔，第二安装盘通过穿过第二安装孔的紧固件与第二支座固定；第二安装盘的中心加工有外凸的且呈筒状的第二连接凸缘，第二连接凸缘的内周壁上设有用于与功率轴传扭端的外花键配合的内花键。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种功率轴组件扭矩匹配控制方法，采用如上述的功率轴组件扭矩标定装置在功率轴组件入库前对功率轴组件进行检查，检查后不合格的功率轴组件不入库。进一步地，采用功率轴组件扭矩标定装置检查功率轴组件是否合格时，包括以下步骤：S301：调节扭矩加载构件，使其初始加载量为零；S302：将功率轴组件装设于安装支座上，并将千分表固定于音轮上，将角位移测量仪固定于功率轴的加载端；S303：使扭矩加载构件逐次对功率轴组件加载直至加载完成，并再使扭矩加载构件将加载于功率轴组件上的扭矩逐次卸载，且加载和卸载过程中，采用图形分析及显示系统记载和显示每次加载和卸载时功率轴加载端的角位移和千分表的数据；S304：根据功率轴的角位移和千分表的数据判断功率轴是否满足要求。进一步地，步骤S302具体包括以下步骤：S3021：将功率轴的传扭端通过第二安装盘固定于第二支座上；S3022：将功率轴的加载端通过第一安装盘与横梁相连。进一步地，将功率轴组件入库前还包括步骤：S2：选配功率轴和音轮以使两者装配后的间隙为0.05～0.075mm。进一步地，进行步骤S2之前，还包括步骤：S1：加工功率轴和音轮，使功率轴上的四个测扭齿的厚度误差不大于0.005，音轮上的四个测扭齿的厚度误差不大于0.005。进一步地，进行步骤S1时，具体包括以下步骤：将用于装夹音轮的夹具装夹于机床上，并找正夹具基准面的水平方向和垂直方向，使两个方向的跳动度不大于0.005；将音轮装夹于夹具上，并用千分表测量测扭齿的厚度，以确定测扭齿的加工余量；找正音轮，加工音轮上的第一个测扭齿的第一面，加工完成后，转动夹具上的分度盘，加工音轮上的第二个测扭齿的第一面，重复该操作直至将音轮上的四个测扭齿的第一面加工完全；将砂轮摇至对立侧，采用加工四个测扭齿的第一面的方法依次加工四个测扭齿的第二面直至加工完全；用千分表测量加工后的测扭齿的厚度，保证四个测扭齿的齿厚误差不大于0.005；采用用于装夹功率轴的夹具装夹功率轴，并采用加工音轮上的测扭齿的方法加工功率轴上的测扭齿。本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术的功率轴组件扭矩标定装置结构简单；采用本专利技术的功率轴组件扭矩标定装置对功率轴组件进行扭矩标定时，可使加载或卸载效果接近无极加载或卸载，充分消除功率轴组件与扭矩标定装置装配间隙的影响，避免出现加载时晃动的情形，从而提高测扭结果的准确性和可操作性；采用本专利技术的扭矩标定装置对功率轴组件进行标定时，图形分析及显示系统可对功率轴的角位移和功率轴相对音轮的齿距变化进行记录、分析和显示，从而使试验结果更直观，更准确，且具有可追溯性；2、本专利技术的功率轴扭矩匹配控制方法，用于采用本专利技术的扭矩标定装置在功率轴组件入库前对功率轴组件进行检查，故而可防止不合格的功率轴组件入库，避免不合格的功率轴组件装入发动机内，从而相比现有技术，可减少操作过程，提高发动机的生产进度，且减少加工成本。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率轴组件扭矩标定装置，其中，待标定的功率轴组件(1)包括功率轴(11)，所述功率轴(11)的两端加工有外花键，所述功率轴(11)上设有四个沿其周向均布的测扭齿，所述功率轴(11)上套装有参照轴(12)，所述参照轴(12)的一端与所述功率轴(11)的传扭端固定，其另一端设有音轮(13)，所述音轮(13)上设有与所述功率轴(11)上的所述测扭齿分别对应的测扭齿，其特征在于，包括用于安装所述功率轴组件(1)的安装支座(2)，所述安装支座(2)上设有用于与所述功率轴组件(1)的加载端相连以对所述功率轴组件(1)逐次加载扭矩或将加载的扭矩逐次卸载的扭矩加载构件(3)；还包括用于设置于所述音轮(13)上以测量所述功率轴(11)上的所述测扭齿与所述音轮(13)上的所述测扭齿两者之间的相位角的千分表(4)、用于设置于所述功率轴(11)的加载端以测量所述功率轴(11)加载端的角位移的角位移测量仪(5)、以及用于记录、分析和显示扭矩与相位角对应关系的图形分析及显示系统(6)，所述千分表(4)和所述角位移测量仪(5)均与所述图形分析及显示系统(6)相连。

【技术特征摘要】
1.一种功率轴组件扭矩标定装置，其中，待标定的功率轴组件(1)包括功率轴(11)，
所述功率轴(11)的两端加工有外花键，所述功率轴(11)上设有四个沿其周向均
布的测扭齿，所述功率轴(11)上套装有参照轴(12)，所述参照轴(12)的一端
与所述功率轴(11)的传扭端固定，其另一端设有音轮(13)，所述音轮(13)上
设有与所述功率轴(11)上的所述测扭齿分别对应的测扭齿，其特征在于，
包括用于安装所述功率轴组件(1)的安装支座(2)，所述安装支座(2)上设
有用于与所述功率轴组件(1)的加载端相连以对所述功率轴组件(1)逐次加载扭
矩或将加载的扭矩逐次卸载的扭矩加载构件(3)；
还包括用于设置于所述音轮(13)上以测量所述功率轴(11)上的所述测扭齿
与所述音轮(13)上的所述测扭齿两者之间的相位角的千分表(4)、用于设置于所
述功率轴(11)的加载端以测量所述功率轴(11)加载端的角位移的角位移测量仪
(5)、以及用于记录、分析和显示扭矩与相位角对应关系的图形分析及显示系统
(6)，所述千分表(4)和所述角位移测量仪(5)均与所述图形分析及显示系统(6)
相连。
2.根据权利要求1所述的功率轴组件扭矩标定装置，其特征在于，
所述扭矩加载构件(3)包括用于与所述功率轴(11)的加载端相连的横梁(31)，
所述横梁(31)转动设置于所述安装支座(2)上；
所述横梁(31)的两端分别设有砝码安装盘(32)，所述砝码安装盘(32)上
设有用于逐次加载扭矩的加载砝码(33)和/或用于调节所述横梁水平的调平砝码
(34)。
3.根据权利要求2所述的功率轴组件扭矩标定装置，其特征在于，
所述安装支座(2)包括用于支承所述功率轴(11)的加载端的第一支座(21)、
和用于支承所述功率轴(11)的传扭端的第二支座(22)，所述第一支座(21)和
所述第二支座(22)相对滑动设置；
所述横梁(31)转动设置于所述第一支座(21)上。
4.根据权利要求3所述的功率轴组件扭矩标定装置，其特征在于，
所述功率轴组件扭矩标定装置还包括用于使所述功率轴(11)的加载端与所述
横梁(31)相连的第一安装盘(7)、和用于使所述功率轴(11)的传扭端与所述第
二支座(22)固定的第二安装盘(8)；
所述第一安装盘(7)设置于所述第一支座(21)上，所述第二安装盘(8)设
置于所述第二支座(22)上。
5.根据权利要求4所述的功率轴组件扭矩标定装置，其特征在于，
所述第一安装盘(7)呈圆盘状，其上设有沿周向均布且呈腰形的第一安装孔
(701)，所述第一安装孔(701)沿所述第一安装盘(7)的周线延伸，所述第一安
装盘(7)通过穿过所述第一安装孔(701)的连接件与所述第一支座(21)相连；
所述第一安装盘(7)的中心加工有外凸的且呈筒状的第一连接凸缘(702)，
所述第一连接凸缘(702)的内周壁上设有用于与所述功率轴(11)加载端的外花
键配合的内花键，所述横梁(31)上的连接轴与所述第一安装盘(7)的中心固定。
6.根据权利要求4所述的功率轴组件扭矩标定装置，其特征在于，
所述第二安装盘(8)呈圆盘状，其上设有沿周向均布的第二安装孔(801)，

【专利技术属性】
技术研发人员：王聚存，吴书婷，章灿，
申请(专利权)人：中国南方航空工业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43