直升機(jī)旋翼軸承模擬測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)開題報(bào)告-在線瀏覽
2025-03-10 18:12本頁(yè)面
【正文】 動(dòng)傾斜器球鉸自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承試驗(yàn)機(jī)的研制，研制了能夠模擬真實(shí)直升機(jī)工況的自動(dòng)傾斜器球鉸軸承試驗(yàn)機(jī)，如圖4。介紹了試驗(yàn)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)、工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等。圖4 自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承試驗(yàn)機(jī)實(shí)物圖國(guó)內(nèi)直升機(jī)旋翼技術(shù)的發(fā)展一直處在跟蹤發(fā)展階段，尚未形成自主創(chuàng)新的跨越。我國(guó)關(guān)于自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承的研究起步晚，基礎(chǔ)研究薄弱,雖然在一些領(lǐng)域部分國(guó)內(nèi)產(chǎn)品能夠替代國(guó)外產(chǎn)品，但是總體上，從產(chǎn)品質(zhì)量、性能以及產(chǎn)品系列化上與國(guó)外同類產(chǎn)品還存在較大差距，尤其是在航空航天等一些尖端領(lǐng)域應(yīng)用的自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承技術(shù)接近于空白，這已成為影響我國(guó)在這些領(lǐng)域獲取突破的一個(gè)重要瓶頸[12,13]。因而，該球鉸軸承的性能關(guān)系直升機(jī)的操縱性能，其使用壽命關(guān)系著直升機(jī)的維修周期或首翻期甚至服役時(shí)間。所以進(jìn)行旋翼軸承模擬測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)，能對(duì)關(guān)節(jié)軸承進(jìn)行工作性能模擬，有利于提高我國(guó)對(duì)旋翼關(guān)節(jié)軸承設(shè)計(jì)制造的自主創(chuàng)新能力。2) 查資料進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)方案分析和設(shè)計(jì)機(jī)械本體設(shè)計(jì)；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)；典型構(gòu)件性能分析。4) 完成測(cè)試系統(tǒng)的工作過程仿真。2．?dāng)M解決的主要問題1) 設(shè)計(jì)方案的確定。 3) 測(cè)試系統(tǒng)的工作過程仿真。分析各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，機(jī)構(gòu)的自由度等。 3）繪制部件圖和關(guān)鍵零件圖。 2．研究方法及措施 運(yùn)用solidworks三維繪圖軟件進(jìn)行旋翼軸承測(cè)試系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和工作過程仿真。圖5 自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承的運(yùn)動(dòng)形式：方案一 如圖6 圖6 關(guān)節(jié)軸承內(nèi)擺式疲勞試驗(yàn)機(jī) 方案一簡(jiǎn)介在圖6中的部分分別為： ?？蓜?dòng)套杯連桿滑塊3構(gòu)成一個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，其中可動(dòng)套杯8起到曲柄的作用，可動(dòng)套杯連桿1滑塊13構(gòu)成另一個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，因此該系統(tǒng)是一個(gè)空間2自由度曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。 由于直升機(jī)四個(gè)旋翼施加給自動(dòng)傾斜器關(guān)節(jié)軸承的載荷基本相同，故可簡(jiǎn)化成一個(gè)拉力，加載液壓缸9可較真實(shí)的模擬此拉力。以運(yùn)動(dòng)分解的方式獲得了關(guān)節(jié)軸承三個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。( 3)采用水冷/加熱方式，對(duì)環(huán)境溫度控制更加真實(shí)。目前該試驗(yàn)機(jī)已進(jìn)行了200 h以上的試驗(yàn)，成功實(shí)現(xiàn)了自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承實(shí)際工況條件與環(huán)境的模擬，在線檢測(cè)、并適時(shí)記錄試驗(yàn)軸承的溫升、載荷、摩擦力矩、擺動(dòng)頻率等試驗(yàn)參數(shù)。但是該系統(tǒng)是一個(gè)空間2自由度曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，只有繞X軸和Y軸的擺動(dòng)，沒有沿軸向的移動(dòng)，沒有完全模擬出自動(dòng)傾斜器關(guān)節(jié)軸承的工作狀態(tài)。直升機(jī)變距及總距有著特定的操縱范圍[ 16] 。9176。15mm。方案一要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)傾斜器關(guān)節(jié)軸承的全部運(yùn)動(dòng)，全面的模擬自動(dòng)傾斜器關(guān)節(jié)軸承的工作狀態(tài)。可以完全實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)軸承的三種運(yùn)動(dòng)形式。因此可以很好的模擬自動(dòng)傾斜器關(guān)節(jié)軸承的工作狀態(tài)，以便于更準(zhǔn)確的測(cè)試關(guān)節(jié)軸承的性能。 圖8 三維實(shí)體 圖9 二維剖視圖機(jī)構(gòu)自由度分析：利用授修正后的KutzbachGr252。公式為：M=d(ng1)+公式中，M 表示機(jī)構(gòu)的自由度，d表示機(jī)構(gòu)的階數(shù)，n表示構(gòu)件數(shù)，g表示機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)副的數(shù)目，fi為第i個(gè)運(yùn)動(dòng)副的自由度數(shù)。 3SPSRRSPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的階數(shù)d=6，構(gòu)件數(shù)n=11，運(yùn)動(dòng)副數(shù)g=14，各運(yùn)動(dòng)副總的自由度數(shù)為30，冗余約束數(shù)目ν=0，局部自由度數(shù)ζ=3。滿足測(cè)試所需的運(yùn)動(dòng)形式。繪制的三維實(shí)體，如圖10所示。代入公式可得：M=6（11—14—1）+27=3 由此可知機(jī)構(gòu)自由度數(shù)為3，即繞X軸和Y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，和沿Z軸的移動(dòng)。 方案比較：方案一采用了3個(gè)SPS支鏈，而方案二采用了3個(gè)RUS支鏈，其余部分基本相同。 但其中方案一與現(xiàn)實(shí)的自動(dòng)傾斜器下
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