高压煤油恒速液动机恒速阀技术攻关

针对高压煤油恒速液动机研制过程中遇到的"恒速阀稳定性"和"液动机转速偏高"两个技术难题,开展了恒速阀关键技术攻关,通过理论分析和仿真的方法找到了恒速阀稳定性差的主要原因是导阀弹簧刚度偏低,而液动机转速偏高的原因为主阀弹簧座过长和导阀运动卡涩。重新设计了刚度更大的导阀弹簧,恒速阀稳定性得以提高;通过修短主阀弹簧座以及研磨导阀的阀芯阀套和去毛刺,液动机转速偏高的问题得以解决。     

用非线性模型分析气动液阀的启动特性

对气动液阀的启动过程建立了非线性数学模型,分析了尺寸参数和推进剂进、出口压力对该阀的启动特性的影响。计算结果表明：在保证必要的工作寿命的前提下,适当地增大控制腔气孔的直径或增大靠近控制腔的活塞端面直径,降低推进剂进口和出口的压力有利于提高该阀的响应能力。     

5mm直径翘边孔横向耦合射流轨迹实验

采用粒子图像测速仪（PIV）对5mm直径翘边孔横向耦合射流流场进行了研究,实验结果表明:射流入射角与翘边孔角度有较大的偏差,但是随着翘边孔角度的增加,射流入射角增大;引入翘边孔射流有效直径,由试验数据得到了有效直径的数值。对射流轨迹曲线进行了拟合,考虑了两种主通道气流速度、四种不同角度的翘边孔和三种不同深度的主通道,方程式能较好地反映小尺寸通道翘边孔射流的流动结构,为今后的流场设计提供依据。      

某新机主弹簧卡圈的冲压定型

分析了大直径薄壁弹簧卡圈局部压，定型易产生变形及尺寸不稳定的原因，提出了具体解体措施。     

大直径交点孔螺旋铣精加工技术研究

在飞机装配过程中经常需要进行大直径交点孔的精加工。交点孔的直径大、材料工艺性差导致精加工时切削力大、振动大,不同耳片间初孔不同心导致刀具受力不均易引偏,装配制孔作业环境复杂导致大型加工设备使用困难。目前主要加工方法为使用自动进给钻进行多次的扩孔和铰孔,制孔效率低、使用刀具种类多、成本高。螺旋铣孔是航空航天领域出现的制孔新方法,在难加工材料大直径孔加工中,与传统的钻、扩、铰工艺相比具有更好的制孔质量和效率,尤其在扩孔加工时,螺旋铣孔刀具不会被初孔引偏,优势明显。基于便携式螺旋铣孔装备,开展了大直径交点孔扩孔精加工试验,检测了加工孔的尺寸精度和孔壁表面质量,并进一步研究了孔壁表面完整性,结果表明,孔径尺寸精度优于±0.05 mm,孔壁粗糙度优于R_a1.6μm,验证了采用螺旋铣孔方法实现飞机装配交点孔精加工的可行性。     

对伺服阀弹簧管产生裂纹的原因及防裂措施的探讨

前言弹簧管是伺服阀中力矩马达的弹性元件(见图1),它起着支撑反馈杆和隔离油压等作用,并直接影响阀的寿命和性能,它是伺服阀的心脏。但在伺服阀调试中曾发生弹簧管断裂,引起漏油等事故,致使伺服阀调试中断。为避免类似事故发生,有必要对弹簧管产生裂纹的原因及防裂措施进行探讨和研究。     

燃油调节器起动供油特性研究

燃油调节器的起动供油特性的优劣,直接关系到发动机的点火能否成功。以弹用发动机燃油调节器起动供油装置为研究对象,建立起动供油系统的数学模型,并运用AMESim建立其仿真模型。重点分析了对起动供油特性起决定作用的关键部件——恒流量活门组件,得到了恒流量活门的初始开度、直径、节流孔直径、弹簧刚度、弹簧预紧力及喷嘴直径等设计参数变化对燃油调节器起动供油特性的影响趋势,为液压机械装置的设计、改进、改型和性能优化提供了理论依据。     

金属弹簧管性能影响因素的仿真分析

为了研究高温密封组件金属弹簧性能,本文通过对波音公司编网状弹簧管结构和Streck心脏支架结构的研究,建立了编织弹簧的几何拓扑构型和数学模型,推导了弹簧直径计算公式。采用AUTODESK3D-MAX构建了编织弹簧的仿真模型,用ANSYS仿真软件分别从编织丝直径、编织密度以及编织方法 3方面探究不同测试对弹簧性能的影响。结果表明,增加弹簧丝直径、降低弹簧管轴向方向的编织密度、提高圆周方向的编织密度、向外的弹簧管编织方式可有效提高弹簧管的回弹性能。     

补片尺寸对复合材料胶接修理性能的影响

在复合材料胶接修补中，补片的尺寸对胶接强度的影响非常关键。本文针对单面胶接修理结构建立了“三板模型”，并且，通过试验来验证该有限元模型的正确性，然后，利用该模型来分析补片尺寸对胶接质量的影响。对计算结果的分析发现：补片的直径为孔直径的2—3倍，厚度为孔深的45％～60％时，修补结构的强度恢复能达到最大值。     

航空发动机制造中珩磨技术应用

现代航空发动机上装备了多种液压装置,如燃油供应和调节装置、转速控制装置、各种集合通道面积的控制装置等。由于液压装置在生产和使用的继承性方面的优势,其未来仍将在航空发动机上起重要作用。即使全电子控制系统在发动机上得到发展,基本的液压装置部分,如燃油的输送和燃油量的控制机构,各种执行机构,以及应急、安全装置等,仍将是不可缺少的。阀芯阀套组件是发动机中最关键的摩擦副之一,它直接影响发动机的使用寿命和性能。一般来讲,阀套孔表面的抗磨性能与内孔表面粗糙度、阀芯阀套配合间隙、阀套孔表面材料硬度以及表面的润滑状况4个因素有关。现行的航空内阀套孔表面一般加工工序为精镗—热处理—磨内孔—研磨。经过这些工序之后,阀套孔表面粗糙度可达到Ra0.1μm以上,尺寸精度可达5级或6级以上,基本能满足其表面粗糙度的要求和阀芯阀套的配合精度要求,但研磨手工加工质量不稳定,效率低下的弊端随着制造业的不断发展越发明显,而精密珩磨加工正逐步发展并取代手工研磨。     

不同孔径金属腹板稳定性及补强措施分析北大核心CSCD

针对金属腹板在不同开孔直径下的剪切稳定性,采用有限元弹性屈曲分析方法进行研究。并为补偿开孔后稳定性的损失,探讨了常用的加强环、法兰的加强方式在不同开孔尺寸下的加强效果。结果表明:金属腹板的稳定性随开孔直径的增加呈下降趋势,增加法兰翻边高度和厚度提高腹板稳定性的效果明显,当翻边高16 mm,法兰厚度1.5 mm时补强效果最好。这是由于增加法兰翻边高度和厚度相当于提高了开孔周边的刚度,而刚度对腹板稳定性有显著的影响。     

钛合金水助激光打孔试验研究

为了提高激光打孔的质量,采用水助激光扫描加工方法对钛合金进行激光打孔试验研究,通过响应曲面法设计试验,研究了各加工参数对孔径和孔锥度的影响关系。结果表明,对孔径的影响程度由大到小依次为激光器电流、脉冲频率和水泵电压;对孔锥度的影响程度由大到小依次为脉冲频率、激光器电流和水泵电压。当优选激光器电流33.6818 A、脉冲频率30.6818 kHz、水泵电压12.6818 V时,孔入口直径最小、孔出口直径最大、孔锥度最小。同时,还发现水助激光加工通孔直径大于空气中加工,但孔锥度减小了33.2%。     

基于CCD的叶片气膜孔快速检测技术研究

研制了一套基于CCD的叶片气膜孔快速检测系统,采用机器视觉的方法,配合四轴测量机构,实现在叶片围绕轴线旋转的同时采集气膜孔的图像,然后利用Halcon图像处理算法库实现图像处理,并计算出气膜孔的尺寸参数。通过对某厂的叶片进行了测量实验,实现了对气膜孔轴线方向和直径的测量,弥补了气膜孔无法定性检测的技术空白,具有推广应用价值。     

沟槽化航空精密液压滑阀配加工技术

基于对沟槽化航空精密液压滑阀的零件结构及工艺性分析,提出了施加预应力的配加工技术,利用Ansys仿真软件对沟槽化阀套进行应力应变分析,结合阀套内孔圆柱度实测数据,验证了沟槽化航空精密液压滑阀配加工技术。     

欧洲Ariane5火箭助推器的测量

欧洲计划用新的火箭Ariane 5于90年代后期将HERMES欧洲航天飞机载入轨道。火箭助推器的关键零件由主承包单位西德MAN技术公司负责测量。 Ariane 5火箭助推器本体高25米,有7个3350×3000mm(直径)的圆筒形部分和封闭圆顶。需要测量的关键尺寸有各圆筒形部分的壁厚、长度和直径,并鉴定整个组合件的孔的相关同心度,还测量圆筒形部分之间的连接槽。MAN技术公司选用西德Leitz公司最大     

滑阀型液压换向阀精密偶件孔的精加工

本文论述了国内外滑阀型液压换向阀阀孔精加工常用的工艺方法。对金刚石铰刀铰削及研磨法精加工阀孔的精度从原理上进行了分析,并介绍了作者设计的一种用于整体多路换向阀阀孔精加工用卧式机械研磨机。     

对内孔槽位置尺寸的精密测试

在液压附件中,阀体(如图1)内孔槽位置尺寸的正确与否,对油路开、闭起着非常重要的作用。若某一尺寸超差,测试者应向操作者提供准确的数据,以便及时重新调整机床和刀具。因为阀体工作时起作用的部位是槽口,即要求槽口相互之间的位置尺寸应控制在规定的公差范围内(如图2)。加之某些阀体孔小、槽浅、精度高,因此,对其准确地测试已成为当前的一项关键。对于阀体内孔槽口位置尺寸的测量,无论是过去或现在,部属各厂多数采用常规测量方法,即采用专用样板控制最大和最小极限尺寸;采用一种专用量具进行直接测量;也有用“浇铸法”获得内孔槽的模型后,再用光学仪器对阀体模型进行测量。上述方法测量误差大、效率低。     

基于多参数的层板综合冷却效率实验研究及试验验证

采用正交实验设计方法，研究了冲击孔直径、扰流柱直径、气膜孔直径、冲击高度、轴向间距、展向间距和吹风比对层板综合冷却效率的耦合影响。研究结果表明：气膜孔直径、展向间距和轴向间距是综合冷却效率的主要结构影响因素，综合冷却效率随气膜孔直径增大而增大，随展向间距和轴向间距增大而减小，相同开孔率时减小展向间距比减小轴向间距更有利于提高综合冷却效率；随着吹风比增大，综合冷却效率先快速后缓慢增大；根据实验结果拟合了层板综合冷却效率模型，拟合误差在±5%以内，经主燃烧室全环试验件高温高压试验验证，该模型预测的综合冷却效率最大误差为5.86%。     

单入口-双出口孔射流流量系数研究

为了探讨单入口-双出口孔内流阻特性,试验研究了不同次孔方位角下该孔的流量系数。吹风比变化范围为0.2到2.0,基于通道入口主流速度和气膜孔直径的雷诺数为6200、9300和12400。结果表明:次孔方位角45°和90°的单入口-双出口孔流量系数大于其他孔型流量系数,最大增幅为15%;低吹风比时,吹风比变化是引起流量系数变化的主要原因,而主流雷诺数和次孔方位角变化对流量系数几乎没有影响;高吹风比时,吹风比、雷诺数和次孔方位角的变化对流量系数都有一定影响。综合考虑流量系数和文献中冷却效率数据,得出次孔方位角为45°的单入口-双出口孔为最优孔型。     

均布奇数孔圆周直径的测量法

测量均布奇数孔圆周直径的方法,据外刊介绍,可以在相邻的两孔中插入两个销子,测量其外侧尺寸并减去一个销子直径,然后把所得值乘以一个相应的常数即可。如图1。(参看《American Machinist》Vol.123 No.6 JUNE 1979,转载于《机械