某型飞机座椅升降机构丝杠螺母副降噪技术研究

发布时间：2020-03-29 13:32

【摘要】：丝杠螺母副在现代工业中得到广泛的应用。丝杠螺母副多为梯形螺纹,凭借其结构简单,制造方便、传动性能好等优点大量应用于军工及民用生活中。战斗机弹射座椅是飞机重要的组成部件,调节飞机座椅的升降机构在地面使用频繁。机构通过直流电机驱动,经减速装置带动丝杠旋转,从而使丝杠螺母副旋合,实现飞机座椅椅盆的上下移动,以满足飞行员驾驶需求。丝杠螺母副在负载旋合过程中时常产生高频摩擦噪声(工业中将频率高于1000Hz的噪声定义为高频噪声),经常接触高频噪声会对地面工作人员和飞行员身体健康造成一定的伤害,且影响机构寿命。世界各国暂无完全消除高频摩擦噪声的方法,因此研究降低丝杠螺母副高频摩擦噪声的方法有着重要价值。本文介绍飞机座椅升降机构的结构原理,结合相关测试高频摩擦噪声实验方法,搭建摩擦噪声测试实验系统,通过相关实验测试,测得不同载荷下改善前后丝杠螺母副摩擦噪声频率,并对噪声结果进行分析。根据丝杠与螺母相对运动形式,对螺母上升和下降做受力分析,绘制力学三角形,借助ANSYS有限元软件对丝杠及螺母进行强度校核,以摩擦力产生原理及“粘-滑”运动如何交替发生为切入点,说明高频摩擦噪声产生机理。首先,以粘-滑机理为突破口通过改进滑动螺母副润滑介质,降低动摩擦系数;其次,借助二自由度模型,对影响高频摩擦噪声产生的因素进行识别,通过改变丝杠及螺母接触面接触形式,改变丝杠及螺母的旋合面接触刚性方法进行改进设计,并通过实验验证改进结果的有效性。根据现有丝杠及螺母的加工及检测技术,并结合航空零部件生产特点,选取满足丝杠及螺母改进接触面接触形式的加工方法,使其适应生产需要。
【图文】：

图 1-1 粘-滑机理图十世纪六十年代 Spurr[4]提出了自锁-滑动机理，不少学者因此建立模型，较为经典模型如图 1-2 所示，L 代表刚性杆，N 代表刚性杆力，Ff 代表摩擦力。刚性杆 L，一端与刚性滑平面接触，另一端固固定点旋转，当刚性杆随着刚性滑平面滑动时，刚性杆会因摩擦力矩，引起法向力和摩擦力的增大，当增大到某一值时，刚性滑平面法进行相对运动，但实际情况却不是这样，刚性杆会因材料不同、产生变形卸载，而后刚性平面又会移动，摩擦力产生的扭矩仍会增生了反复的自锁与滑动，自锁-滑动机理因此产生，从而说明了摩系统不稳定性造成的；Mills[5]早期提出了摩擦系数和相对滑动速度来通过建立数学模型，指出摩擦系统具有负阻尼，能量积累，系统性，从而产生振动，引发高频摩擦噪声；由系统不稳定性角度出发，摩擦噪声是有多个模态同时存在，并存在一定关系而产生。十世纪八十年代，Aronoy[6]在实验中首先发现了模态耦合的现象，，态耦合理论。随后人们根据模态耦合理论进行了相关实验及有限

图 1-2 自锁-滑动机理图论的提出，学者们对摩擦噪声产生和消除展的发展，研究者们越来越希望通过实验验证、合的方法来说明高频摩擦噪声产生的原因及避aid[10]等对汽车摩擦盘制动噪声进行了概取不同种材料，对刹车片与刹车盘的材料产生得出哪种材料产生噪声更小，为实际工作改变接触表面状态，消除高频摩擦噪声的方声大小的影响。噪声的研究始于二十世纪八十年代，起步略晚，分别以理论分析、实验验证、仿真分析与预静[13]教授从自激振动角度对摩擦噪声进行了动形成的两种机制，即摩擦力变化负阻尼机制惯性机制。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V244.212;V271.41

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 邢坤;程武山;;新型升降机构的结构设计与仿真优化[J];软件;2019年11期

2 朱严宽;刘树青;陈伟;薛海峰;;一种薄壁升降机构设计[J];科技创新与应用;2017年19期

3 王晓斌;;斗轮堆取料机尾车升降机构导向装置设计[J];起重运输机械;2017年06期

4 张君;杨子侠;陈婧;高智刚;贾萍萍;;全自动除泡机偏载升降机构的设计与研究[J];电子工艺技术;2015年03期

5 陈敏;武和霞;杜志彬;;汽车玻璃升降机构的设计研究[J];汽车与配件;2011年01期

6 吴文;;攀设院研制的一升降机构获专利授权[J];四川冶金;2011年03期

7 於惠明;;1293型细纱机导纱钩升降机构的改进与分析[J];棉纺织技术;1987年11期

8 张一同,孙寿文;Z12—8A型双击自动冷镦机滑板升降机构的分析[J];机械工程师;1988年04期

9 李秀德;;铣床升降螺母的改进[J];机械制造;1988年02期

10 白杰民;;升降机构[J];机械工人.冷加工;1979年07期

相关会议论文 前7条

1 李明;;航工平1号平台升降机构故障分析及排除[A];中国设备工程专家代表会议论文集[C];2007年

2 邵佩;陈润刚;;一种液压升降机构的建模仿真与优化设计[A];2014钢铁企业设备故障远程诊断技术与无损检测交流会论文集[C];2014年

3 田阳;沈国华;;舱载天线升降机构的强度分析与集成装配工艺[A];2010中国电子制造技术论坛论文集[C];2010年

4 张柯柯;张富贵;卢剑锋;;坡地用微耕机的研究与设计[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年

5 张清;;某种无损检测台的设计[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年

6 梁春苗;彭涛;;碎软煤层多层孔大功率坑道钻机研制与应用[A];第十九届全国探矿工程（岩土钻掘工程）学术交流年会论文集[C];2017年

7 李一宁;马传宝;;简述某车载雷达天线升降机构液压系统的设计[A];“决策论坛——创新思维与领导决策学术研讨会”论文集（下）[C];2017年

相关重要报纸文章 前2条

1 吴文芳;攀设院研制的一升降机构获专利授权[N];中国冶金报;2011年

2 杨宏辉;国内首创最大工程子午胎X光机诞生[N];中国化工报;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 王天舒;基于变胞机构原理的救援车升降机构研究与设计[D];沈阳理工大学;2019年

2 官明明;某型飞机座椅升降机构丝杠螺母副降噪技术研究[D];哈尔滨工业大学;2019年

3 姚建峰;多缸平稳升降机构分析及液压控制特性研究[D];郑州大学;2018年

4 宗保玲;可重构八足轮腿式轮椅前腿机构设计及上楼过程运动学仿真[D];河北工业大学;2016年

5 江世界;果园单人操控与自动防翻型升降管理机研发[D];江苏大学;2018年

6 殷强;果园微耕机刀轴遥控升降机构的设计与试验研究[D];沈阳农业大学;2018年

7 陈倩;H型车载雷达天线升降机构设计与分析[D];西安理工大学;2017年

8 石桐宁;剪叉式升降机构稳定性分析与结构优化[D];哈尔滨理工大学;2017年

9 汪英;船用客梯车升降机构仿真分析及轻量化设计[D];哈尔滨工业大学;2015年

10 任曼曼;散粮进出仓装备升降机构有限元分析[D];河南工业大学;2014年

本文编号：2606040