直升机减速器机匣碳纤维轻量化设计与验证

采用碳纤维复合材料替代铸铝合金材料对某直升机减速器主承力机匣进行了轻量化设计。在保留原设计硬点条件和满足结构强度/刚度条件下,实现机匣减重达21.8%。通过热模压制造了等比例的四分之一碳纤维机匣,对机匣进行了静力加载和疲劳测试。结果表明,碳纤维机匣在1.5倍设计载荷下静力测试未破坏,设计载荷下疲劳测试循环次数达到2万多,满足设计要求,从而验证了直升机减速器主承力机匣碳纤维轻量化的可行性。

大径厚比超薄壁筒形件变薄旋压鼓形

应用于核电技术AP1000核主泵的屏蔽套属于大径厚比超薄壁筒形零件,制造精度要求极高。文章通过实验与数值模拟,研究Hastelloy C-276合金大径厚比超薄壁筒形零件变薄旋压,分析旋轮前筒坯的鼓形现象,得到了工艺参数对鼓形的影响规律,并提出了实现稳定旋压的工艺措施。

镍基合金薄板焊缝组织与性能

研究了填丝、板厚以及退火工艺对镍基合金(C-276)薄板焊缝组织和性能的影响,结果表明,自熔焊接条件下,随着板厚增加,焊缝区晶粒依次增大2μm,金相组织更均匀且沿一定方向分布,析出相由焊缝区移向热影响区,焊缝拉伸强度低于基体拉伸强度,断口形状不规则,断口均发生明显塑性变形,热影响区硬度最高,板厚对腐蚀性能没有明显影响;填丝后,焊缝区金相组织排列有序,形状规则,有大量析出相产生,焊缝区、热影响区晶粒增大5μm～10μm,焊缝区拉伸强度降低,硬度高于热影响区,耐腐蚀性能较自熔焊有所提高;固溶退火后,析出相减少,晶粒粗化并出现再结晶,再结晶晶粒焊缝区较结晶前晶粒减小2μm,热影响区晶粒增大15μm～20μm,焊缝区拉伸强度降低,但抗腐蚀性能明显提高。

刚度和齿隙对功率分流传动系统均载特性影响的敏感度分析

为获得影响面齿轮—圆柱齿轮两次功率分流传动系统均载特性的敏感性参数,建立该传动系统的弯扭耦合动力学模型。采用变步长龙格库塔法求解微分方程组,获得影响均载系数的敏感性参数。研究结果表明:对输入级均载特性影响最大的敏感性参数为输入轴X方向的支撑刚度和右分扭轴的扭转刚度,且刚度越小,均载特性越好;对分扭和并车级均载特性影响最大的敏感性参数为双联轴1在Y方向的支撑刚度和双联轴2的扭转刚度,且随着扭转刚度变化,均载系数存在拐点现象;输入级和分扭级的均载系数主要对其本身的齿侧间隙较敏感;并车级的均载系数对分扭级和其本身的齿侧间隙都较敏感;合理分配齿隙可改善整个系统的均载特性。

人字齿轮星型传动系统优化修形设计

齿轮修形是改善齿轮传动动态特性的一种重要手段。应用人字齿轮于星型轮系构成人字齿轮星型传动系统,研究了修形齿面建模和承载传动误差计算方法。以承载传动误差幅值最小为目标,分别进行了太阳轮与星轮啮合副和星轮与内齿圈啮合副修形优化设计。将优化设计得到的修形量重新分配,并通过TCA和LTCA技术验证了分配方法合理性。该研究成果为星型轮系修形设计提供了理论依据。

内外花键间隙对行星轮系均载特性的影响分析

行星轮系的均载特性是其主要的性能指标之一。国内外多项研究指出,行星轮系中构件的浮动作用对于系统均载具有重要的影响。考虑太阳轮与输入轴的花键连接关系,模拟花键内外齿的摩擦和太阳轮的约束浮动,建立了输入轴花键对太阳轮的非线性支撑反力,以5行星轮传动系统为例,采用集中质量法计算了不同花键径向间隙下的系统均载系数,为行星轮系均载设计提供了依据。

轴线不平行度对人字齿轮齿面啮合性能的影响分析

人字齿轮传动由于加工安装误差、轴承支撑布置无法对称等条件,不可避免会产生轴线的微量不平行。因人字齿轮齿宽较大、啮合刚度高、标准渐开线齿面线接触等特点,微量的轴线不平行度就会导致严重的齿面偏载,影响齿轮传动的平稳性和可靠性。因此,采用了小轮较大轴向浮动的轴承支撑结构,并研究了小轮轴向浮动的人字齿轮齿面承载接触仿真(LTCA)方法,通过大、小轮轴向固定和小轮轴向浮动两种不同轴承支撑结构的仿真比较,说明小轮轴向自位浮动可以有效改善齿面偏载,为人字齿轮传动系统的设计提供了参考。

碳纤维复合材料主传力典型结构试验件模压模具设计

为了实现直升机全尺寸机匣的碳纤维复合材料轻量化研发设计,典型结构试验件的试制是不可缺少的环节。分析了主传力典型结构试验件的特点,实现了主传力典型结构试验件层压模具的设计制作与主传力典型结构试验件的制作。为全尺寸机匣的碳纤维复合材料轻量化制造提供参考。

重型运输直升机传动系统构型与技术特点

重型运输直升机载重大、运输效率高,可以在野外垂直起降、悬停作业,在军、民用领域具有无可替代的重要作用。通过分析与对比典型在役的重型直升机传动系统构型,可以归纳总结出重型直升机传动系统的相关技术特点,为重型直升机传动系统的研发提供技术储备。重型运输直升机是指起飞质量大于20t的直升机,它的出现可追溯至20世纪60年代。

共轴对转双旋翼直升机主减速器构型分析

与固定翼飞机相比,直升机存在飞行速度低、航程短等不足,因此高速直升机成为未来发展的趋势之一。共轴对转双旋翼为高速直升机采用较多的构型,针对其主减速器构型开展研究尤为迫切。直升机传动系统按结构形式可分为单旋翼、纵列旋翼、交叉旋翼、共轴对转双旋翼等类型(如图1所示)。近年来,随着高速直升机技术的不断发展,复合高速直升机成为重点研究和发展的方向.

直升机传动系统复合材料机匣关键技术

复合材料机匣是一种新型的直升机传动系统构件,相较于传统的金属或合金机匣,具有比强度高、质量轻、耐腐蚀性好等优点。与此同时,它在设计和制造中的关键技术也与传统材料机匣差异较大,对其进行研究是实现应用的基础。