论文部分内容阅读
直升机能够实现不受场地限制的起降、能够实现飞行和悬停状态的切换;无论是民用抢险救援,还是配合军事行动,直升机都有无可比拟的优势。直升机动力系统性能的优劣在很大程度上取决于传动系统的性能。通用型和重型直升机的减速器通常采用齿轮分流传动,如阿帕奇Block III的主减速器采用同轴面齿轮分汇流传动系统,该传动系统具有结构紧凑、重量轻等优点。分流传动系统的性能优劣很大程度上取决于支路功率流分配的均匀性;因此,对同轴面齿轮分汇流传动系统功率流分配的研究显得尤为重要。本文针对同轴面齿轮分汇流传动系统开展了功率流计算方法的研究,主要研究内容包括:基于静力学的同轴面齿轮分汇流传动系统功率流计算方法研究、基于键合图的同轴面齿轮分汇流传动系统功率流计算方法研究、同轴面齿轮分汇流传动系统功率流计算方法对比及影响分析、同轴面齿轮分汇流传动系统功率流计算分析软件开发。本文提出了面齿轮传动的当量齿形法,结合当量齿宽公式和石川模型,推导了面齿轮传动啮合刚度的计算方法;在同轴面齿轮分汇流传动系统的静力学分析中,将面齿轮传动的当量齿形法和刚度计算方法引入,并结合面齿轮传动位置关系和系统结构特点,形成了系统功率流分析的简化模型;同时,还推导了同轴面齿轮分汇流传动系统啮合相位角的计算方法;实现了基于静力学的系统支路功率流计算分析。本文基于键合图理论,开展了单对面齿轮副的功率流分析键合图建模方法研究,提出了单对面齿轮副的功率流分析键合图模型;根据同轴面齿轮分汇流传动系统的结构及内部能量流动的特点,建立了系统的功率流分析键合图模型;根据所建立的系统键合图模型,推导了系统的状态方程;并利用Simulink仿真工具,实现了基于键合图的系统支路功率流计算分析。本文开展了上述2种同轴面齿轮分汇流传动系统的功率流计算方法,即:静力学方法和键合图方法,在相同系统参数下的仿真及对比研究,佐证了2种功率流计算方法的一致性。根据2种方法的对比分析,确定了系统功率流的主要影响因素;利用功率流计算的键合图方法,开展了主要影响因素,例如:传动比、模数、压力角、刚度及阻尼等对系统功率流影响的分析。本文基于同轴面齿轮分汇流传动系统2种功率流计算方法,利用Matlab软件开发了功率流计算的静力学方法及键合图方法功能模块;形成了同轴面齿轮分汇流传动系统功率流计算分析软件,为同轴面齿轮分汇流传动系统的设计提供了可靠的分析工具。