旋板式磁流变减摆器结构设计及实验研究

发布时间：2020-10-11 15:59

　　 本文依据某型无人侦查机减摆器的技术要求,设计了一款基于压差-剪切联合工作模式的旋板式磁流变减摆器,以探究用其替代传统油液式减摆器的可行性,解决油液式减摆器在交变载荷长期作用下机轮在中立位置偏转出现不对称性,而阻尼特性不能自主跟随改变的问题,以便更有效地抑制飞机前轮摆振现象。本文的设计环节主要从结构和磁路两方面入手,首先利用ANSYS软件进行磁路仿真与结构参数优化,从而改善磁化效果,使结构更为合理。然后构建力矩模型,并对关键零部件的危险截面进行强度校核。最后利用CAD、CATIA软件完成图纸设计,对减摆器及其传动结构进行加工、装配、调试与实验。本款减摆器具备以下特点,用以提升减摆性能:1、阻尼缝隙可调,可匹配出合适的阻尼力矩范围;2、顶置凹槽式节流结构,增强了磁化效果,可调阻尼力矩增大;3、柔性密封结构,兼顾了结构密封性与装配工艺性。减摆器性能测试采用定电流的工作模式(即输入电流是人为加载的恒定电流),按照一定电流梯度在不同振幅(1~5mm)和频率(1~20Hz)的工况下进行拉伸实验。将采集的数据与原装油液式减摆器的数据比对,结果表明磁流变减摆器阻尼力调节范围能够涵盖对应工况下油液式减摆器的输出阻尼力,则从减摆性能角度来讲可以取代原减摆器功能。并利用ADAMS软件将减摆器装在起落架上进行整体动力学仿真,通过模拟各阶段的滑跑速度来分析机轮摆振情况比如摆角收敛性与回中性,结果表明这款减摆器的阻尼力矩调节范围涵盖各滑跑速度下的最佳减摆力矩,则从整体兼容性角度来讲具有可行性。
【学位单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：V226.2
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 摆振机理
    1.3 磁流变技术应用与研究现状
    1.4 磁流变技术难点
    1.5 本章小结
第二章 旋板式减摆器工作原理与结构设计
    2.1 减摆器分类
        2.1.1 油液介质
        2.1.2 磁流变液介质
        2.1.3 减摆器的工作原理
    2.2 起落架磁流变减摆器结构设计
        2.2.1 设计依据与要求
        2.2.2 不同型号减摆器对比
        2.2.3 机械部分设计
        2.2.4 磁路部分设计
    2.3 本章小结
第三章 磁路结构尺寸的优化及改进
    3.1 优化设计
    3.2 阻尼通道改进方案
    3.3 磁场参数拟合
    3.4 本章小结
第四章 力矩模型计算
    4.1 起落架摆振半主动控制数学模型
    4.2 运动仿真
        4.2.1 摇杆设计
        4.2.2 系统稳定所需减摆力矩
    4.3 磁流变减摆器的阻尼力矩模型
        4.3.1 建立本构模型
        4.3.2 阻尼力矩计算
    4.4 本章小结
第五章 部件选材与强度校核
    5.1 导磁材料选择
    5.2 非导磁材料的选取
    5.3 密封设计
    5.4 零件校核
        5.4.1 轴的强度校核
        5.4.2 扇叶强度校核
        5.4.3 摇臂强度校核
    5.5 本章小结
第六章 实验与性能分析
    6.1 实验前的准备工作
    6.2 实验方案
        6.2.1 库伦力矩公式修正
        6.2.2 黏滞力矩公式修正
        6.2.3 实验验证
    6.3 实验存在的问题及改进措施
    6.4 改进分析
    6.5 减摆器性能分析
    6.6 虚拟样机仿真
    6.7 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
致谢
参考文献
附录：ANSYS磁路优化命令流
作者简介

【参考文献】

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本文编号：2836808