【摘要】：絲杠螺母副在現(xiàn)代工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。絲杠螺母副多為梯形螺紋,憑借其結(jié)構(gòu)簡單,制造方便、傳動性能好等優(yōu)點大量應(yīng)用于軍工及民用生活中。戰(zhàn)斗機彈射座椅是飛機重要的組成部件,調(diào)節(jié)飛機座椅的升降機構(gòu)在地面使用頻繁。機構(gòu)通過直流電機驅(qū)動,經(jīng)減速裝置帶動絲杠旋轉(zhuǎn),從而使絲杠螺母副旋合,實現(xiàn)飛機座椅椅盆的上下移動,以滿足飛行員駕駛需求。絲杠螺母副在負載旋合過程中時常產(chǎn)生高頻摩擦噪聲(工業(yè)中將頻率高于1000Hz的噪聲定義為高頻噪聲),經(jīng)常接觸高頻噪聲會對地面工作人員和飛行員身體健康造成一定的傷害,且影響機構(gòu)壽命。世界各國暫無完全消除高頻摩擦噪聲的方法,因此研究降低絲杠螺母副高頻摩擦噪聲的方法有著重要價值。本文介紹飛機座椅升降機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理,結(jié)合相關(guān)測試高頻摩擦噪聲實驗方法,搭建摩擦噪聲測試實驗系統(tǒng),通過相關(guān)實驗測試,測得不同載荷下改善前后絲杠螺母副摩擦噪聲頻率,并對噪聲結(jié)果進行分析。根據(jù)絲杠與螺母相對運動形式,對螺母上升和下降做受力分析,繪制力學三角形,借助ANSYS有限元軟件對絲杠及螺母進行強度校核,以摩擦力產(chǎn)生原理及“粘-滑”運動如何交替發(fā)生為切入點,說明高頻摩擦噪聲產(chǎn)生機理。首先,以粘-滑機理為突破口通過改進滑動螺母副潤滑介質(zhì),降低動摩擦系數(shù);其次,借助二自由度模型,對影響高頻摩擦噪聲產(chǎn)生的因素進行識別,通過改變絲杠及螺母接觸面接觸形式,改變絲杠及螺母的旋合面接觸剛性方法進行改進設(shè)計,并通過實驗驗證改進結(jié)果的有效性。根據(jù)現(xiàn)有絲杠及螺母的加工及檢測技術(shù),并結(jié)合航空零部件生產(chǎn)特點,選取滿足絲杠及螺母改進接觸面接觸形式的加工方法,使其適應(yīng)生產(chǎn)需要。
【圖文】：

圖 1-1 粘-滑機理圖十世紀六十年代 Spurr[4]提出了自鎖-滑動機理，不少學者因此建立模型，較為經(jīng)典模型如圖 1-2 所示，L 代表剛性桿，N 代表剛性桿力，F(xiàn)f 代表摩擦力。剛性桿 L，一端與剛性滑平面接觸，另一端固固定點旋轉(zhuǎn)，當剛性桿隨著剛性滑平面滑動時，剛性桿會因摩擦力矩，引起法向力和摩擦力的增大，當增大到某一值時，剛性滑平面法進行相對運動，但實際情況卻不是這樣，剛性桿會因材料不同、產(chǎn)生變形卸載，而后剛性平面又會移動，摩擦力產(chǎn)生的扭矩仍會增生了反復(fù)的自鎖與滑動，自鎖-滑動機理因此產(chǎn)生，從而說明了摩系統(tǒng)不穩(wěn)定性造成的；Mills[5]早期提出了摩擦系數(shù)和相對滑動速度來通過建立數(shù)學模型，指出摩擦系統(tǒng)具有負阻尼，能量積累，系統(tǒng)性，從而產(chǎn)生振動，引發(fā)高頻摩擦噪聲；由系統(tǒng)不穩(wěn)定性角度出發(fā)，摩擦噪聲是有多個模態(tài)同時存在，并存在一定關(guān)系而產(chǎn)生。十世紀八十年代，Aronoy[6]在實驗中首先發(fā)現(xiàn)了模態(tài)耦合的現(xiàn)象，，態(tài)耦合理論。隨后人們根據(jù)模態(tài)耦合理論進行了相關(guān)實驗及有限

圖 1-2 自鎖-滑動機理圖論的提出，學者們對摩擦噪聲產(chǎn)生和消除展的發(fā)展，研究者們越來越希望通過實驗驗證、合的方法來說明高頻摩擦噪聲產(chǎn)生的原因及避aid[10]等對汽車摩擦盤制動噪聲進行了概取不同種材料，對剎車片與剎車盤的材料產(chǎn)生得出哪種材料產(chǎn)生噪聲更小，為實際工作改變接觸表面狀態(tài)，消除高頻摩擦噪聲的方聲大小的影響。噪聲的研究始于二十世紀八十年代，起步略晚，分別以理論分析、實驗驗證、仿真分析與預(yù)靜[13]教授從自激振動角度對摩擦噪聲進行了動形成的兩種機制，即摩擦力變化負阻尼機制慣性機制。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：V244.212;V271.41

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本文編號：2606040