直升机双速传动系统低速挡动力学建模与特性分析
2021-06-10陈志刚谢峰刘志辉
邵阳学院学报(自然科学版) 2021年2期
陈志刚,谢峰,刘志辉
(1.邵阳学院 机械与能源工程学院,湖南 邵阳,422000;2.邵阳学院 高效动力系统智能制造湖南省重点实验室,湖南 邵阳,422000)
直升机拥有良好的机动能力与垂直起降的性能,因此,被广泛应用于治安巡查、紧急救援、侦察运输等国民经济领域和国防建设领域中。为了提升直升机的性能,美国率先引入了一种双速传动系统[1],该系统由两对齿轮副、超越离合器和摩擦离合器组成。随着直升机的飞跃发展,各种直升机事故也引起了人们的高度重视,研究表明,事故与传动系统有着密切关系,传动系统作为直升机的关键部件,其良好的动力学特性是直升机实现空中悬停、低速航行等行为最为重要的性能保障。关于直升机双速传动系统的研究文献较少,STEVENS等[2]提供了一种比较典型的双速传动系统的概念模型。国内针对汽车双离合自动变速器的动态特性展开了相关研究[3-5],但暂未有专门针对直升机双速系统动态特性分析的相关文献。
当双速传动系统处于低速挡时,系统本质上是超越离合器与两级直齿轮传动副耦合的转子系统,系统的动力学模型见图1。齿轮传动系统动力学特性的研究一直是传动系统的研究热点[6-7],在研究过程中,首先,需要建立系统的动力学模型。目前的动力学模型主要有集中参数模型、有限元模型、数学模型等,建模时,主要考虑时变啮合刚度、齿侧间隙等非线性因素。然后,应用Runga-Kutta法、集中参数法等方法对系统模型进行求解,得到齿轮系统的分岔、混沌等非线性特性[8-10]。……
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