高速斜撑超越离合器设计方法研究

发布时间：2018-05-13 16:50

  本文选题：斜撑离合器 + 受力分析　； 参考：《南京航空航天大学》2012年硕士论文

【摘要】：斜撑离合器是一种单向超越离合器，相比其它超越离合器，它具有承载能力大、结构紧凑、制造工艺性好等一系列优点，广泛应用于直升机传动系统中。作为直升机传动系统的关键部件，它的性能对直升机传动系统具有重要影响，因此开展斜撑离合器设计技术研究具有重要的工程意义。 本文对斜撑离合器的力学特点、结构设计、楔块结构参数、有限元仿真和动力学仿真等方面进行了分析研究，并开发了设计计算软件。主要内容有： （1）以偏心圆弧楔块为对象，，对楔合状态下离合器的零部件进行了受力分析，推导了楔块、内环、外环等主要零件的应力计算公式；讨论了影响离合器径向变形的因素，获得了相关计算公式；根据离合器的承载情况推导了离合器的自锁条件；在考虑离心力和弹簧力的前提下，对超越状态的楔块进行受力分析，得到楔块与滚道之间作用力的求解方程。 （2）对斜撑离合器进行了详细的结构设计与计算，得到了楔块接触角的计算方法，讨论了楔块主要结构参数对离合器力学性能的影响。 （3）以Ansys Workbench为平台，对斜撑离合器楔合工况下的接触特性进行了仿真，并与理论计算结果进行了对比分析；分析了接触表面摩擦系数对离合器接触特性的影响；结合有限元数值仿真计算结果对楔块的形状进行了改进。 （4）以ADAMS软件为平台，建立了离合器的动力学仿真模型，通过合理设置仿真参数对离合器的动态楔合过程进行了仿真分析，并分析了内环滚道锥度误差对离合器动态楔合过程的影响。 （5）以MATLAB GUI为平台，开发了斜撑离合器的设计与计算软件，用于计算离合器的主要结构尺寸并校核零部件的应力、变形等参数，提高了工作效率。
[Abstract]:Oblique brace clutch is a kind of one-way overrunning clutch. Compared with other overrunning clutches, it has a series of advantages, such as large carrying capacity, compact structure, good manufacturing process, and so on. It is widely used in helicopter transmission system. As a key component of helicopter transmission system, its performance has an important impact on helicopter transmission system, so it is of great engineering significance to study the design technology of oblique brace clutch. In this paper, the mechanical characteristics, structural design, wedge structural parameters, finite element simulation and dynamic simulation of oblique brace clutch are analyzed and studied, and the design calculation software is developed. The main contents are: 1) taking the eccentric arc wedge as the object, the stress analysis of clutch parts under the condition of wedge closure is carried out, the stress calculation formulas of the main parts such as wedge, inner ring and outer ring are derived, and the factors influencing the radial deformation of clutch are discussed. According to the bearing capacity of the clutch, the self-locking condition of the clutch is deduced, and the force of the wedge in the transcendental state is analyzed on the premise of considering the centrifugal force and the spring force. The equation of force between wedge and raceway is obtained. In this paper, the structure design and calculation of skew brace clutch are carried out in detail, the calculation method of contact angle of wedge is obtained, and the influence of main structural parameters of wedge on the mechanical properties of clutch is discussed. Using Ansys Workbench as the platform, the contact characteristics of oblique brace clutch under wedge condition are simulated and compared with the theoretical calculation results, and the influence of friction coefficient of contact surface on clutch contact characteristics is analyzed. The shape of the wedge is improved based on the results of finite element numerical simulation. Based on ADAMS software, the dynamic simulation model of the clutch is established, and the dynamic wedge closing process of the clutch is simulated and analyzed by setting the simulation parameters reasonably. The influence of taper error of inner ring raceway on clutch dynamic wedging process is analyzed. Based on MATLAB GUI, the design and calculation software of skew brace clutch is developed, which can be used to calculate the main structure size of clutch and to check the stress and deformation parameters of parts, thus improving the working efficiency.
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TH133.4

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本文编号：1884016