[发明专利]低压涡轮主单元体水平装配引导工装及其设计方法

权利要求书

1.一种低压涡轮主单元体水平装配引导工装的设计方法，引导工装包括前引导工装、后引导工装以及引导轴；其特征在于，包括如下步骤：

获得航空发动机结构特征；

根据航空发动机结构特征，设计前引导工装以及后引导工装；

设计低压涡轮主单元体的水平装配过程参数；以及

根据航空发动机结构特征和低压涡轮主单元体的水平装配过程参数，设计引导轴。

2.如权利要求1的设计方法，其特征在于，航空发动机结构特征包括：

航空发动机的结构尺寸；以及

低压涡轮主单元体的径向配合装配间隙。

3.如权利要求2的设计方法，其特征在于，

结构尺寸包括：风扇轴孔距核心机主单元体后安装边的轴向距离L₀，低压涡轮轴花键与风扇轴的花键配合段长度L₃，低压涡轮轴与风扇轴的位于花键后端的第一段小间隙配合长度L₄，低压涡轮轴与风扇轴的位于花键前端的第二段小间隙配合长度L₅，低压涡轮主单元体前端封严与核心机主单元体后端蜂窝的配合长度L₆，低压涡轮主单元体重心与低压涡轮主单元体前安装边的轴向距离L₇，低压涡轮轴的长度L_Z，风扇轴孔的内径Φ₁，低压涡轮轴的外径Φ₂以及高压轴腔的最小内径Φ₃；

径向配合装配间隙包括：低压涡轮轴与高压轴腔的最小径向配合间隙[f₂]，低压涡轮轴的花键与风扇轴的花键的径向配合间隙[f₃]，低压涡轮轴前端与风扇轴间第一段止口倒角处的径向配合间隙[f₄]，低压涡轮轴前端与风扇轴间第二段止口倒角处的径向配合间隙[f₅]，以及低压涡轮轴后侧封严篦齿与4号支点后密封静止件封严间的径向配合间隙[f₆]。

4.如权利要求3的设计方法，其特征在于，设计前引导工装以及后引导工装包括如下步骤：

设计前、后引导工装的安装位置；

设计引导工装与引导轴的配合结构；以及

根据引导轴外径配合设计引导环内径。

5.如权利要求4的设计方法，其特征在于，

安装位置包括：前引导环距风扇轴孔的轴向距离L₁，以及后引导环距核心机主单元体后安装边的轴向距离L₂；

设计引导环结构与引导轴的配合结构包括：获得引导轴与后引导工装的动摩擦系数μ₁，获得引导轴与前引导工装的动摩擦系数μ₂；

设计引导环内径包括：使引导轴与引导环的径向配合间隙[f₁]分别小于[f₂]、[f₃]、[f₄]、[f₅]以及[f₆]。

6.如权利要求5的设计方法，其特征在于，设计低压涡轮主单元体的水平装配过程参数包括：

拆除后引导工装时的操作空间ΔL；

设计装配过程中的托举力限值[P]；

设计装配过程中的推力限值[f_μ]；以及

设计装配过程中的安全裕度，包括剪力裕度Q_E以及弯矩裕度M_E。

7.如权利要求6的设计方法，其特征在于，设计低压涡轮主单元体引导轴包括如下步骤：

选择引导轴的材料；

设计引导轴的厚限值[B]；以及

设计引导轴最优结构参数；

其中，设计低压涡轮主单元体引导轴后，再根据引导轴外径配合设计引导环内径。