直升机传动系统花键连接轴的动力失稳

为有效传递扭矩,花键联轴器在旋转机械中得到了广泛应用,直升机传动系统也采用了这种结构形式,因此对花键连接超临界轴的稳定性进行理论分析,并在直升机尾传动轴上开展相应的实验和验证工作.通过安装和拆卸花键两端用于润滑油脂密封的O型圈,来改变花键的工作状态,实现了尾传动轴由相对稳定向完全不稳定的转变.研究表明:由花键及其两端支承表面处产生的摩擦形成的内阻尼是导致尾传动轴发生自激振动的根源;通过改善花键连接处的工作状态,能有效改善超临界转轴的稳定性,这对直升机传动系统超临界轴的设计有一定指导意义.

基于不完备信息的直升机传动系统故障诊断规则提取方法

在直升机传动系统诊断知识获取中,从不完备信息中获取故障诊断决策规则是一个难题,为此提出一种基于最大特征相似集,从不完备诊断决策表中提取传动系统最优广义诊断决策规则的方法,分析了未知属性值的两种类型,以属性-值集的形式表示不完备诊断决策表中实例的关系,引入特征关系,给出最大特征相似集的定义,介绍了广义决策规则,以最大特征相似集为单位构造了不完备决策表的分辨函数矩阵,结合命题逻辑中的基本等价式,实现了不完备诊断决策表中的规则提取与约简,结合直升机尾减轴承振动信号的故障诊断实例对所提出的方法进行工程应用,给出应用步骤,并证明了该方法的有效性。

直升机传动系统复合材料尾传动轴铆接承载能力分析

复合材料具有比强度高和比刚度高的优点,应用于直升机传动系统尾传动轴可有效减轻结构重量。复合材料传动轴与法兰一般采用铆钉连接,铆接区域是尾传动轴的薄弱环节。利用Ansys ACP软件建立复合材料尾传动轴与法兰的铆接分析模型,铆接区域的失效判据采用Tsai-Wu失效准则。当铆接位置的失效区域超出垫片覆盖区域,认为铆接结构失去承载能力。通过与尾传动轴静扭试验结果对比,本文的计算结果与试验结果吻合的很好。

基于VPM-CATIA平台的直升机传动系统关联设计应用

关联设计是一种先进的设计方法学。本文以直升机传动系统为例介绍了基于VPM—CATIA的关联设计基础、基本要领等,为该方法在直升机传动系统中的应用提供参考。

某型直升机传动系统轴承失效原因分析

针对某型直升机传动系统轴承在耐久性试验后的失效情况,建立了用于系统分析的故障树,采用宏观和微观分析的方法,对轴承产生剥落的原因进行了分析,结果表明:轴承端面螺纹孔底部易产生应力集中,最后导致轴承在试验过程中发生疲劳失效。经试验验证,取消内圈端面的螺纹孔后降低了疲劳失效风险,满足使用要求,确保了直升机服役的安全。

直升机传动系统基于Teamcenter系统的变量配置研究

本文以直升机传动系统基于Teamcenter系统开展变量配置为案例,介绍了变量配置的基本理论和变量配置的基本条件,阐述了直升机传动系统基于Teamcenter系统开展变量配置的实施过程,为直升机传动系统开展变量配置工作提供借鉴。

基于改进广义解调的直升机传动系统速度追踪

为了从复杂的非平振动信号中追踪直升机的传动系统轴转速信息,开发了一种改进的广义解调变换方法。首先,利用广义解调变换对目标信号进行移频,移频后目标分量将由非平稳转换为近似平稳;其次,基于频谱细化的短时傅里叶变换(short time Fourier transform,简称STFT)方法计算得到解调信号时频图;然后,估计信号的瞬时频率,利用迭代计算提升频率估计精度;最后,基于估计的转速信息开展同步分析,提高传动系统齿轮故障振动的信噪比。仿真分析和实测分析结果表明:所提出方法估计的轴速度信息具有较高的精度,满足基于速度信息开展同步分析的需求;利用估计的速度开展同步分析可有效提高信噪比,增强阶次谱上的故障特征,便于准确提取齿轮故障特征。

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。

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。

复合材料在直升机传动系统的应用与发展趋势

复合材料具有比强度高、比模量高、抗疲劳性能好的特点。根据直升机尾传动轴、动力传动轴、旋翼轴以及机匣的受力情况,利用复合材料各向异性的特点,可将复合材料应用于直升机传动系统的各个部件。先进复合材料的研发,源于对飞机结构效率的提高和性能改善的需求,并在飞机结构的应用上取得了显著的效果。在飞行器中,复合材料的用量已占到结构质量的24%~30%。

采用分枝模态综合/惯性耦合法对某直升机动力传动系统进行扭振动力学研究

本文首先按部件的不同特点和研究的专业不同将某直升机的动力/传动/旋翼(尾浆)系统分为变形互不重叠的旋翼、主减速器与其它传动轴系统的三类分枝系统,然后根据此三类分技系统的扭振模态参数采用分枝模态综合/惯性耦合法对其机械扭振系统进行扭振动力学研究。

一种基于Romax软件的直升机减速器传动链优化设计

减速器是直升机传动系统的重要组成部分,主要作用是将发动机功率及转速按要求传递给旋翼、尾桨以及相关附件,为了实现这一目标,减速器内部齿轮传动普遍采用弧齿锥齿轮传动。随着直升机技术的不断发展,对减速器的功率传递及减速比要求越来越大,对减速器的可靠性、安全性要求也越来越高,因此对减速器内部齿轮和轴承的寿命及可靠性要求也越来越高,齿轮和轴承的强度分析和优化意义重大。

直升机变转速传动技术的发展需求和现状

简要分析了直升机的发展,特别是高速旋翼机对于变转速传动系统技术的需求,介绍了技术发展历程及在型号上应用的情况;阐述了当前研究的几种变转速传动系统技术方案的构型和原理,包括NASA的LCTR2传动系统方案,以及西科斯基公司和贝尔公司的几个方案;最后,文章对变转速传动系统技术的发展前景做出了展望。

直升机尾部减速器安全应力装配技术的研究

直升机总装过程中容易产生传动系统尾部减速器安装应力偏大的问题,为解决因应力偏大造成尾减安装支座产生裂纹的技术难题,研究探索了一种可靠的“基于优先保证直升机传动系统同轴度”的技术方案。通过剖析传动系统产生常见技术难题各种因素的内在逻辑关系,制定了解决这类问题的最佳技术途径,快速准确地确定了造成尾减安装应力偏高的原因,提出了切实可行的技术解决措施。通过采纳多批次检测、补偿试验和动静态验证等的反馈意见,采用优化的工艺技术措施,实现了在整体成型复合材料尾梁上安装尾减最大补偿厚度≤0.5 mm,确保尾减机匣的交变载荷动态应变值≤500με,保障传动系统功率传递正常平稳,提高了在役直升机尾减成品的疲劳寿命。

某直升机主减速器传动系统的寿命与可靠性计算方法

通过对直升机典型任务剖面原始载荷数据谱进行统计处理,经三维有限元分析将所编系统载荷谱转化为齿轮应力谱;结合Goodman公式及材料P-S-N曲线(给定存活率下的疲劳寿命曲线)算出该系统各齿轮在各级载荷下的疲劳寿命,利用统计软件Minitab对寿命数据进行分析,得出齿轮的接触疲劳寿命服从两参数威布尔分布,根据威布尔分布的可靠度函数计算出各传动部件的可靠度,并结合传动系统的混联可靠度模型,获得了主减速器的可靠度.为确定复杂传动系统的寿命与可靠性提供了方法.

直升机主减速器传动系统运动方案生成技术研究

以直升机传动系统为研究对象,基于图论法进行方案穷举和筛选以实现传动系统原理方案的自动生成。提取现有直升机传动系统的各传动单元;建立对应的图论表达模型,并转化为数学语言进行计算机处理;基于规则进行推理;分两步实现传动系统原理方案的自动生成,一是生成传动方案的图论模型,二是生成图论模型的标号信息;制定了相关筛选规则进行方案筛选;将经筛选后的传动方案集进行了罗列。

基于生产者-消费者模式的机械振动故障诊断系统

振动信号能够在时域和频域内反映旋转机械的故障信息,针对传统测试系统难以兼顾振动信号高速实时采集和大运算量处理的问题,基于生产者-消费者模式设计了一种旋转机械振动故障诊断系统。该系统将振动信号采集过程与处理过程分别构成数据生产模块与数据消费模块,使数据在两种模块内以不同迭代速率实现高效解耦共享。采用组态软件LabVIEW,并结合高速采集卡NI6351、振动传感器等硬件,搭建了模拟直升机传动系统故障诊断实验台。在生产模块内实现了14通道100 kHz采样频率下的振动信号高速实时采样,在消费模块内采用傅里叶频谱和Hilbert包络谱分析实现了对数据的实时处理,获得了准确的故障特征,实现了对模拟直升机传动系统故障的实时精确诊断。

直升机尾传轴系相对位置变化下啮合力分析

直升机传动系统轴系结构复杂,轴系的相对位置变化将影响整个传动系统传递特性,文中以某型直升机尾传动系统——轴系相互垂直的螺旋锥齿轮系为对象,开展轴系相对位置变化下齿轮对啮合力变化特性研究。通过建立尾传轴系相对位置变化的动力学模型,结合多体动力学软件,仿真分析了不同轴系相对位置变化量、不同载荷、不同转速下,齿轮副啮合力变化规律。结果表明:平均啮合力随偏移位置增大而减小,随倾斜位置增大而增大;轴系的倾斜位置变化较偏移位置变化对齿轮啮合特性影响更大。本研究为直升机尾传动系统运行状态监测提供理论依据,对提高直升机传动系统运行稳定性,确保其安全高效运行等有着重要意义。

无人直升机主减中两级变速齿轮传动构型方案概述

无人直升机为了实现经济性巡航,需要改变主旋翼转速。目前,改变主旋翼转速,实现大调速范围和成本低的最有效方法为主传动系统采用变速齿轮传动。因此,针对起飞和巡航时无人直升机主旋翼的转速差异,国外已开展无人直升机两级变速传动系统的研究和应用。本文根据有限的国外文献资料,对无人直升机两级变速齿轮传动构型进行整理,以期促进我国无人直升机变速传动机构的发展。

航空动力系统整机多学科设计优化方法

针对航空动力系统整机设计优化中存在的计算规模庞大、耦合关系复杂、学科冲突尖锐、实现过程困难等问题,从系统分解、系统建模和系统求解3个方面,发展并应用了高精度代理模型、高效优化策略和智能多目标优化算法等多类先进技术,并建立了基于多学科设计优化(MDO)的航空动力系统整机设计方法。分别以涡轴发动机、涡扇发动机、涡喷发动机、直升机传动系统主减速器主传动链为对象开展了航空动力系统整机MDO工程应用研究,并针对涡喷发动机进行了优化后压气机性能和强度试验验证以及整机试验验证。研究表明:航空动力系统整机MDO能够有效释放设计潜能,显著提高产品综合性能,大幅缩短研制周期,其工程应用前景十分广阔,将变革航空动力系统设计及研发工作。