【摘 要】
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在航空发动机系统中,附件传动装置由齿轮系统及传动轴系统组成。近年来的发动机研制和使用过程中,齿轮系统的故障率一直居高不下,甚至多次出现空中失效的情况,严重影响了部队
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在航空发动机系统中,附件传动装置由齿轮系统及传动轴系统组成。近年来的发动机研制和使用过程中,齿轮系统的故障率一直居高不下,甚至多次出现空中失效的情况,严重影响了部队的作训任务安排。本论文将围绕某航空发动机附件传动装置中,液压泵主动齿轮的故障分析与工艺改进而展开的。该传动装置于2012年进行首次研制,经发动机试车后,液压泵主动齿轮的齿牙根部及幅板出现近十处裂纹,且零件表面磨损严重。该故障严重影响了下游客户的发动机交付,故被列入2015年公司级重点攻关项目。故排除故障是目前的重中之重。本论文主要从5M1E等方面进行全面分析和系统改进,利用数理统计方法收集数据,结合排列图、因果图、Minitab等质量工具查找原因,主要研究工作包括以下两个方面:(1)查阅了大量国内、外航空齿轮故障案例及故障分析的技术现状和发展趋势,结合公司业务工作实际,自主开展故障分析工作。一是对故障零件现状进行分析,按故障特点对故障进行归类;二是对故障零件、配合零件、未装机零件进行尺寸检查,分析出齿轮间啮合传动导致齿面磨损,进而造成尺寸超差;三是对故障零件进行宏观及微观检查,分析出齿底裂纹是磨齿过程异常振动产生的应力裂纹;四是对齿轮故障因素进行分析,确定故障要因是工艺方法不合理。(2)针对工艺方法不合理这一故障要因,分别从改进倒角的加工路线及方法、完善滚齿刀的设计参数、改进磨齿夹具的结构及改变砂轮的材料等方面制定了相应的改进措施。一是将齿牙倒角由二次加工改进为一次加工;二是将滚齿刀的参数进行改进;三是将磨齿夹具由双顶结构改进为以零件轴承圆定位,并压入一个开口套的结构;四是将磨齿砂轮的选择由棕刚玉砂轮改进为白刚玉砂轮。经现场实践应用表明,以本论文提出的工艺改进措施生产出的产品,试车后故障率大幅降低,满足发动机工作要求。本论文的研究工作也对深入开展故障分析和故障预防研究,提高产品质量,推动新技术、新工艺的应用,提高可靠性方面具有重要的意义。
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