含间隙渐开线花键副动力学建模与实验研究

渐开线花键在特种车辆传动系统中应用广泛,现阶段研究通常忽略间隙影响将花键副视为刚性连接,对于传动系统等动态特性要求较高的环境,花键副界面接触状态直接影响传动系统的特性。考虑花键副的配合间隙采用悬臂梁模型计算花键单齿啮合刚度,建立了渐开线花键副弯-扭耦合模型,通过龙格库塔法求解并搭建花键副动力学实验台,验证了解析模型的正确性,分析了加速度频谱特性。研究结果发现:在不同的转频下,理论与实验结果一致,证明了模型的有效性;随着配合间隙的增大,花键副各齿受力减小,且同一间隙量下各齿受力不均匀。提出的动力学模型分析方法可为间隙配合渐开线花键副界面接触特性研究提供基础。

渐开线花键副微动磨损分析的能量耗散法

针对航空传动系统中的渐开线花键副,采用能量耗散法,建立了微动磨损量计算公式,并针对三种工况,研究工况因素对磨损分布规律的影响。研究结果表明:(1)理想工况下,各齿对的磨损量几乎相同,外花键齿廓上齿根接触末端为最大磨损发生位置;存在侧隙时,侧隙越小的齿间磨损越严重;存在轴线偏斜时,齿面在轴向位置的中部发生较大磨损,最大磨损发生位置向齿顶移动。(2)渐开线花键副设计安装时,为减少微动磨损带来的失效,应尽可能保证各齿间侧隙均匀并减小内外花键的轴线偏斜。

基于齿向修形的航空渐开线花键副抗微动磨损研究

分析了航空渐开线花键副轴向载荷的分布规律,建立了其微动磨损量预估流程,提出了一种航空渐开线花键副齿向修形方法。研究结果表明:不同扭转刚度、剪切模量、剖面抗扭模量、结合长度时,花键副沿轴向的载荷均增大;修形前后的花键副微动磨损量均随载荷循环次数的增加而增大;修形后,轴端花键齿接触区域的最大磨损量为51μm,轴中间接触区域的最大磨损量为96μm,轴末端接触区域的最大磨损量为78μm。

航空渐开线花键微动磨损的仿真模拟研究

目的针对航空渐开线花键微动磨损严重的工程问题,研究多种因素对花键副受力与微动磨损的影响及键齿间的差异。方法建立以微动磨损机理为基础的渐开线花键副微动模型,通过对比工程检测数据验证了花键副微动模型的合理性,并采用不同的加载方式研究分析各载荷对直升机减速器花键副的影响,并对比分析微动幅值、动载系数以及不对中量对花键传动应力分布与微动磨损的影响。结果转速载荷的效应均方值远大于转矩载荷的效应均方值。微动幅值为20~80μm,动载系数为1.0~1.5,轴向不对中量为‒0.05~0.05 mm,键齿接触应力与磨损量随各因素的增大而增加。键齿啮合区近齿根处的接触压力与微动磨损量均最大。不同向的轴向不对中对齿间差异的影响不同,键齿6~9与键齿15~18受轴向不对中的影响最明显。结论花键传动中,相较于传动扭矩,传动转速对应力的影响更显著。键齿啮合区近齿根处应力集中较为明显,微动磨损严重。随微动幅值、动载系数与不对中量的增加,微动磨损显著增大,花键副的对中特性能够减小不对中量的影响。键齿的不同啮合区域与键齿间均存在受力与磨损程度上的差异。

样板法检验渐开线花键的互换性

根据生产实际情况,设计制作样板检验圆柱直齿渐开线花键副的互换性,提供了判断依据,缩短了抢修停机时间,提高了备件管理能力。

某型发动机燃油泵尾轴花键套异常磨损分析与预防

针对某型发动机燃油泵尾轴花键套异常磨损问题,从该型花键副结构特点、受力分析、故障件形貌等方面着手分析,最终定位故障原因并给出解决措施和建议。

轴毂新型复合联接结构设计及系列化问题的探讨研究

通过对传统典型的轴毂联接器结构不足之处分析,并就其渐开线花键承及胀紧联接套载能力进行计算校核,设计了一种新型轴毂复合联接结构。为进一步降低生产成本,提高其互换性,使该结构在更多的领域里获得广泛应用,对该结构系列化问题进行了相应的探讨和分析。