航空发动机高压压气机是发动机的核心部件,它是由许多级结构相似的转子零件首尾连接而成。在对该部件进行装配中,同轴度作为装配的主要技术评价指标,对转子运行过程中的不平衡量以及整机性能有重要的影响,因此需要在装配前对装配精度做出预测,并根据预测结果对装配相位做出相应调整,使装配后组件同轴度达到最优。目前已有的一些转子装配偏差累积传递的计算模型普遍采用刚性接触作为假设,没有考虑结合面之间的接触变形,得出的精度预测结果不准确。针对上述问题,本文通过对微凸体赫兹接触理论进行研究,考虑结合面之间的弹性变形,建立了转子结合面弹性接触模型,并在准确预测装配精度的基础上,对转子的安装相位进行优化,提高了转子的装配精度。主要研究内容如下:(1)针对现有转子装配偏差计算模型不考虑结合面之间的接触变形因素的不足,首先对某高压转子模拟件的结合面跳动数据进行实际测量,将跳动测点等效为表面微凸体形貌,引入赫兹接触理论,对单一微凸体的接触变形规律进行研究,在此基础上建立了更符合实际装配情况的转子结合面弹性堆叠接触模型。(2)通过对高压转子的装配特性进行分析,提出一种基于质心驱动的初始刚性接触位姿预测方法,在此基础上,结合弹性堆叠接触模型,提出一种采用分步迭代方式进行求解的弹性位姿预测方法,对组件的装配精度进行更为准确的预测。(3)在准确预测装配精度的基础上,对多级高压转子的安装相位进行优化。首先建立相位优化方程对转子同心度进行优化,通过对该优化问题的特点及约束条件进行分析,改进遗传算法的操作并选择合适的参数,使用某高压转子模拟件的实测跳动数据进行相位优化。为避免出现弯弓型转子,在方程约束条件中加入同轴度约束,通过算法实例求解安装相位,并从精度与求解效率两方面对算法性能进行分析,验证了优化算法的有效性。另外,基于Python语言开发集成软件,使得预测及优化算法可以很方便的运用于实际装配环节。(4)设计实验对不同装配相位下的高压压气机多级转子组件进行相关数据测量,然后基于实测跳动数据建立具有真实表面形貌的转子装配有限元模型,从而对本文提出的转子结合面弹性堆叠接触模型进行仿真分析与实验验证。经过精度对比及误差分析,弹性算法得出的预测结果相对误差较低,且预测精度优于已有的刚性算法,对转子实际装配过程具有一定的指导作用。