功率轴组件扭矩标定装置及扭矩匹配控制方法
【技术领域】
[0001 ]本发明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，本发明还涉及一种功率轴组件扭矩匹配控制方法。
【背景技术】
[0002]如图1所示，功率轴组件I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。
[0003]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。
[0004]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。
【发明内容】
[0005]本发明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。
[0006]本发明采用的技术方案如下:
[0007]—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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011 ]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。
[0012]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。
[0013]根据本发明的另一方面，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。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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。
[0018]进一步地，进行步骤SI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。
[0019]本发明具有以下有益效果:
[0020]1、本发明的功率轴组件扭矩标定装置结构简单;采用本发明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;采用本发明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；
[0021]2、本发明的功率轴扭矩匹配控制方法，用于采用本发明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。
[0022]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
【附图说明】
[0023]构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0024]图1是功率轴组件的剖视结构示意图；
[0025]图2是本发明优选实施例的功率轴组件扭矩标定装置的结构示意图；
[0026]图3是图2的功率轴组件扭矩标定装置中的第一安装盘的剖视结构示意图；
[0027]图4是图3中的第一安装盘的主视结构示意图；
[0028]图5是图2中的功率轴组件扭矩标定装置中的第二安装盘的剖视结构示意图；
[0029]图6是图5中的第二安装盘的主视结构示意图。
[0030]图例说明
[0031 ] 1、功率轴组件；11、功率轴；12、参照轴；13、音轮;2、安装支座;21、第一支座;22、第二支座;3、扭矩加载构件;31、横梁;32、砝码安装盘;33、加载砝码;34、调平砝码;4、千分表；5、角位移测量仪;6、图形分析及显示系统;7、第一安装盘;701、第一安装孔;702、第一连接凸缘;8、第二安装盘;801、第二安装孔;802、第二连接凸缘。
【具体实施方式】
[0032]以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0033]如图1和图2所示，本发明的优选实施例提供了一种功率轴组件扭矩标定装置，其中，待标定的功率轴组件I包括功率轴11，功率轴11的两端加工有外花键，功率轴11上设有四个沿其周向均布的测扭齿，功率轴11上套装有参照轴12，参照轴12的一端与功率轴11的传扭端固定，其另一端设有音轮13，音