【摘要】：直升機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)不受場(chǎng)地限制的起降、能夠?qū)崿F(xiàn)飛行和懸停狀態(tài)的切換;無(wú)論是民用搶險(xiǎn)救援,還是配合軍事行動(dòng),直升機(jī)都有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。直升機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)性能的優(yōu)劣在很大程度上取決于傳動(dòng)系統(tǒng)的性能。通用型和重型直升機(jī)的減速器通常采用齒輪分流傳動(dòng),如阿帕奇Block III的主減速器采用同軸面齒輪分匯流傳動(dòng)系統(tǒng),該傳動(dòng)系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。分流傳動(dòng)系統(tǒng)的性能優(yōu)劣很大程度上取決于支路功率流分配的均勻性;因此,對(duì)同軸面齒輪分匯流傳動(dòng)系統(tǒng)功率流分配的研究顯得尤為重要。本文針對(duì)同軸面齒輪分匯流傳動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)展了功率流計(jì)算方法的研究,主要研究?jī)?nèi)容包括:基于靜力學(xué)的同軸面齒輪分匯流傳動(dòng)系統(tǒng)功率流計(jì)算方法研究、基于鍵合圖的同軸面齒輪分匯流傳動(dòng)系統(tǒng)功率流計(jì)算方法研究、同軸面齒輪分匯流傳動(dòng)系統(tǒng)功率流計(jì)算方法對(duì)比及影響分析、同軸面齒輪分匯流傳動(dòng)系統(tǒng)功率流計(jì)算分析軟件開(kāi)發(fā)。本文提出了面齒輪傳動(dòng)的當(dāng)量齒形法,結(jié)合當(dāng)量齒寬公式和石川模型,推導(dǎo)了面齒輪傳動(dòng)嚙合剛度的計(jì)算方法;在同軸面齒輪分匯流傳動(dòng)系統(tǒng)的靜力學(xué)分析中,將面齒輪傳動(dòng)的當(dāng)量齒形法和剛度計(jì)算方法引入,并結(jié)合面齒輪傳動(dòng)位置關(guān)系和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),形成了系統(tǒng)功率流分析的簡(jiǎn)化模型;同時(shí),還推導(dǎo)了同軸面齒輪分匯流傳動(dòng)系統(tǒng)嚙合相位角的計(jì)算方法;實(shí)現(xiàn)了基于靜力學(xué)的系統(tǒng)支路功率流計(jì)算分析。本文基于鍵合圖理論,開(kāi)展了單對(duì)面齒輪副的功率流分析鍵合圖建模方法研究,提出了單對(duì)面齒輪副的功率流分析鍵合圖模型;根據(jù)同軸面齒輪分匯流傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及內(nèi)部能量流動(dòng)的特點(diǎn),建立了系統(tǒng)的功率流分析鍵合圖模型;根據(jù)所建立的系統(tǒng)鍵合圖模型,推導(dǎo)了系統(tǒng)的狀態(tài)方程;并利用Simulink仿真工具,實(shí)現(xiàn)了基于鍵合圖的系統(tǒng)支路功率流計(jì)算分析。本文開(kāi)展了上述2種同軸面齒輪分匯流傳動(dòng)系統(tǒng)的功率流計(jì)算方法,即:靜力學(xué)方法和鍵合圖方法,在相同系統(tǒng)參數(shù)下的仿真及對(duì)比研究,佐證了2種功率流計(jì)算方法的一致性。根據(jù)2種方法的對(duì)比分析,確定了系統(tǒng)功率流的主要影響因素;利用功率流計(jì)算的鍵合圖方法,開(kāi)展了主要影響因素,例如:傳動(dòng)比、模數(shù)、壓力角、剛度及阻尼等對(duì)系統(tǒng)功率流影響的分析。本文基于同軸面齒輪分匯流傳動(dòng)系統(tǒng)2種功率流計(jì)算方法,利用Matlab軟件開(kāi)發(fā)了功率流計(jì)算的靜力學(xué)方法及鍵合圖方法功能模塊;形成了同軸面齒輪分匯流傳動(dòng)系統(tǒng)功率流計(jì)算分析軟件,為同軸面齒輪分匯流傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了可靠的分析工具。
【圖文】：

南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章 緒論1.1 選題背景及意義1）選題背景直升機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)不受場(chǎng)地限制的起降、能夠?qū)崿F(xiàn)飛行和懸停狀態(tài)的切換，在緊急救災(zāi)、海上救援等方面具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)；同時(shí)，直升機(jī)相對(duì)于車、船等交通工具，具有靈活機(jī)動(dòng)，運(yùn)載速度快等特點(diǎn)，在軍事上能夠?qū)崿F(xiàn)人員和裝備的快速反應(yīng)，對(duì)反恐、搶灘登陸、島礁爭(zhēng)奪等都有重大作用。因此，無(wú)論面向于民用還是軍用，都需要進(jìn)一步發(fā)展高性能直升機(jī)。直升機(jī)性能主要由動(dòng)力系統(tǒng)性能決定。直升機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)和旋翼。傳動(dòng)系統(tǒng)將發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速按一定的比例傳遞給旋翼等部件，是直升機(jī)的唯一動(dòng)力傳遞路徑；因此，傳動(dòng)系統(tǒng)性能基本上決定了直升機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)性能。直升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，，以典型單旋翼直升機(jī)為例，可以歸結(jié)為“三器兩軸”，如圖 1.1 所示，即主減速器、中間減速器、尾減速器、尾水平軸和尾斜軸。

同軸面齒輪分匯流傳動(dòng)系統(tǒng)功率流計(jì)算方法研究定了直升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)劣。重型直升機(jī)的減速器通常采用齒輪分流傳動(dòng)。如阿帕奇 Block III[1]的主分匯流傳動(dòng)，該分流傳動(dòng)可將輸入功率分流到兩分支，從而減少每個(gè)分小齒輪傳動(dòng)重量和體積的目的。此外，同軸面齒輪分匯流傳動(dòng)系統(tǒng)為自換向功能，如圖 1.2 所示，使主減速器的傳動(dòng)級(jí)數(shù)和零部件數(shù)減少，因緊湊、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。因此，同軸面齒輪分扭傳動(dòng)系統(tǒng)功率流分配的研十分重要的指導(dǎo)意義。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：V275.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2682286