一种可调静子叶片偏转角度与调节机构几何关系确定方法技术

本申请属于航空发动机中可调静子叶片偏转角度与调节机构几何关系确定技术领域，具体涉及一种可调静子叶片偏转角度与调节机构几何关系确定方法，其将可调静子叶片偏转角度与调节机构几何关系投影到平面上进行计算，在平面中保留真实的轴向相对位置，简化相对周向位置，将复杂的三维计算简化为二维计算，在保证精度的同时，具有较高的效率，可缩短可调静子叶片偏转角度调节机构设计周期。叶片偏转角度调节机构设计周期。叶片偏转角度调节机构设计周期。

【技术实现步骤摘要】
一种可调静子叶片偏转角度与调节机构几何关系确定方法


[0001]本申请属于航空发动机中可调静子叶片偏转角度与调节机构几何关系确定
，具体涉及一种可调静子叶片偏转角度与调节机构几何关系确定方法。

技术介绍

[0002]为了航空发动机能够在各种工况下高效率工作，需要根据实际情况对进入航空发动机的气流量进行调节，为此设置压气中部分静子叶片为角度可调节的可调静子叶片，在航空发动机工作时，根据实际情况通过调节机构调节各个可调静子叶片同步转动，以同步改变各个可调静子叶片的角度，从而实现对进入航空发动机的气流量的调节。
[0003]航空发动机中各个可调静子叶片在机匣与内环之间设置，沿周向分布，其上轴颈对应自压气机静子机匣上的安装孔伸出。现有可调静子叶片偏转角度调节机构，如图1所示，包括多个摇臂2、联动环3、拉杆4、L型杆6、作动筒5，其中，每个摇臂2的一端对应与一个可调静子叶片1伸出机匣7的上轴颈连接；联动环3套设在机匣7上，与各个摇臂2的另一端铰接；拉杆4一端铰接在联动环3上；L型杆6的弯角部位铰接在机匣7上，一端连接与拉杆4的另一端铰接；作动筒5的筒体铰接在机匣7上，活塞杆与L型杆6的另一端铰接，能够通过活塞杆的伸缩，通过L型杆6、拉杆4驱动环3沿机匣轴向、周向转动，以此带动各个摇臂2同步摆动，使各个可调静子叶片1同步转动，实现对各个静子叶片1转动角度的同步调节。
[0004]在可调静子叶片偏转角度调节机构设计过程中，需要通过相关几何计算来确定调静子叶片偏转角度与调节机构几何关系，包括可调静子叶片偏转角度、拉杆长度、L型杆两段长度、作动筒行程等方面几何关系的约束，以保证可调静子叶片偏转角度调节机构能够实现对可调静子叶片的角度调节范围，以及在调节过程中不存在干涉问题，以及基于该几何关系计算作动筒5所需的驱动载荷。
[0005]当前，多是通过三维建模、组件装配的方法来计算调静子叶片偏转角度与调节机构几何关系，具体较高的精度，但需要耗费大量的时间，致使可调静子叶片偏转角度调节机构设计周期较长，
[0006]鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。
[0007]需注意的是，以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本专利技术的专利技术构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日已经公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

技术实现思路

[0008]本申请的目的是提供一种可调静子叶片偏转角度与调节机构几何关系确定方法，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。
[0009]本申请的技术方案是：
[0010]一种可调静子叶片偏转角度与调节机构几何关系确定方法，包括：
[0011]将可调静子叶片的轴线、航空发动机的轴线投影到平面上；
[0012]根据摇臂的长度，对应于可调静子叶片处于最大偏转角度、中间位置、最小偏转角度，在平面上找到摇臂与联动环连接点的投影点H1、H2、H3，其中，点H2位于航空发动机轴线的投影上；
[0013]计算点H2与点H1、点H3连线的距离L1；
[0014]在平面上绘制半径为R1的圆，该圆经过点H2，其圆心位于航空发动机轴线的投影上，其中，R1为摇臂与联动环连接点到航空发动机轴线的距离；
[0015]沿航空发动机轴线投影的方向，在半径为R1的圆上找到对应于点H1的点H1
’
，以及找到对应于点H3的点H3
’
；
[0016]在平面上绘制半径为R2的圆，该圆与半径为R1的圆同心，其中，R2为拉杆与联动环连接点到航空发动机轴线的距离；
[0017]以点H1
’
与半径为R1圆圆心连线，与半径为R2圆的交点为点J1，该点对应于可调静子叶片处于最大偏转角度时，拉杆与联动环的连接点在平面的投影；
[0018]以点H3
’
与半径为R1圆圆心连线，与半径为R2圆的交点为点J3，该点对应于可调静子叶片处于最小偏转角度时，拉杆与联动环的连接点在平面的投影；
[0019]在航空发动机轴线的投影上找到点J2，点J2对应于可调静子叶片处于中间位置时，拉杆与联动环的连接点在平面的投影，距离点H1、点H3连线为L1；
[0020]对应于点J2，将作动筒、L型杆与机匣的连接点投影到平面上，投影点为点P、Q；
[0021]在平面上找到点M2，该点与点P的连线平行于航空发动机轴线的投影，与点Q的连线垂直于航空发动机轴线的投影，为对应于可调静子叶片处于中间位置时，作动筒与L型杆连接点在平面上的投影；
[0022]以点M2与点Q连线的长度D2作为L型杆与作动筒连接段在平面上投影的长度；
[0023]在平面上找到点K2，该点与点Q的连线平行于航空发动机轴线的投影，与点Q连线的长度C2等于L型杆与拉杆连接段的长度，为对应于可调静子叶片处于中间位置时，L型杆与拉杆的连接点在平面上的投影；
[0024]以点J2与点K2连线的长度B2，作为拉杆在平面上投影的长度；
[0025]在平面上找到点K1，该点为以点J1为圆心以B2为半径的圆、以点Q为圆心以C2为半径的圆的交点，为对应于可调静子叶片处于最大偏转角度时，L型杆与拉杆的连接点在平面上的投影；
[0026]在平面上找到点M1，该点与点Q的连线垂直于点K与点Q的连线，与点Q连线的长度为D2，为对应于可调静子叶片处于最大偏转角度时，L型杆与作动筒的连接点在平面上的投影；
[0027]在平面上找到点K3，该点为以点J3为圆心以B2为半径的圆、以点Q为圆心以C2为半径的圆的交点，为对应于可调静子叶片处于最小偏转角度时，L型杆与拉杆的连接点在平面上的投影；
[0028]在平面上找到点M3，该点与点Q的连线垂直于点K与点Q的连线，与点Q连线的长度为D2，为对应于可调静子叶片处于最小偏转角度时，L型杆与作动筒的连接点在平面上的投影；
[0029]以点M1与点P连线的长度，作为可调静子叶片处于最大偏转角度时，作动筒的长度；
[0030]以点M3与点P连线的长度，作为可调静子叶片处于最小偏转角度时，作动筒的长度。
[0031]根据本申请的至少一个实施例，上述的可调静子叶片偏转角度与调节机构几何关系确定方法中，还包括：
[0032]以点M1与点P连线的长度减去点M3与点P连线的长度，作为作动筒对应于可调静子叶片处于最大偏转角度、最小偏转角度的行程变化。
[0033]根据本申请的至少一个实施例，上述的可调静子叶片偏转角度与调节机构几何关系确定方法中，还包括：
[0034]拟合点H1、点H2、点H3，作为可调静子叶片偏转时，摇臂与联动环连接点的运动轨迹；
[0035]拟合点J1、点J2、点J3，作为可调静子叶片偏转时，拉杆与联动环连接点的运动轨迹；
[0036]拟合点K1、点K2、点K3，作为可调静子叶片偏转时，L型杆与拉杆的连接点的运动轨迹；
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可调静子叶片偏转角度与调节机构几何关系确定方法，其特征在于，包括：将可调静子叶片(1)的轴线、航空发动机的轴线投影到平面上；根据摇臂(2)的长度，对应于可调静子叶片(1)处于最大偏转角度、中间位置、最小偏转角度，在平面上找到摇臂(2)与联动环(3)连接点的投影点H1、H2、H3，其中，点H2位于航空发动机轴线的投影上；计算点H2与点H1、点H3连线的距离L1；在平面上绘制半径为R1的圆，该圆经过点H2，其圆心位于航空发动机轴线的投影上，其中，R1为摇臂(2)与联动环(3)连接点到航空发动机轴线的距离；沿航空发动机轴线投影的方向，在半径为R1的圆上找到对应于点H1的点H1
’
，以及找到对应于点H3的点H3
’
；在平面上绘制半径为R2的圆，该圆与半径为R1的圆同心，其中，R2为拉杆(4)与联动环(3)连接点到航空发动机轴线的距离；以点H1
’
与半径为R1圆圆心连线，与半径为R2圆的交点为点J1，该点对应于可调静子叶片(1)处于最大偏转角度时，拉杆(4)与联动环(3)的连接点在平面的投影；以点H3
’
与半径为R1圆圆心连线，与半径为R2圆的交点为点J3，该点对应于可调静子叶片(1)处于最小偏转角度时，拉杆(4)与联动环(3)的连接点在平面的投影；在航空发动机轴线的投影上找到点J2，点J2对应于可调静子叶片(1)处于中间位置时，拉杆(4)与联动环(3)的连接点在平面的投影，距离点H1、点H3连线为L1；对应于点J2，将作动筒(5)、L型杆(6)与机匣(7)的连接点投影到平面上，投影点为点P、Q；在平面上找到点M2，该点与点P的连线平行于航空发动机轴线的投影，与点Q的连线垂直于航空发动机轴线的投影，为对应于可调静子叶片(1)处于中间位置时，作动筒(5)与L型杆(6)连接点在平面上的投影；以点M2与点Q连线的长度D2作为L型杆(6)与作动筒(5)连接段在平面上投影的长度；在平面上找到点K2，该点与点Q的连线平行于航空发动机轴线的投影，与点Q连线的长度C2等于L型杆(6)与拉杆(...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏雪莱，刘永泉，王佳莹，梁彩云，张成凯，韩乐男，王小颖，
申请(专利权)人：中国航发沈阳发动机研究所，
类型：发明
国别省市：