马战奇,孙秀文,王玲奇

1.哈尔滨飞机工业集团有限责任公司, 哈尔滨 150066

2.上海市轴承研究所,上海 200031

某型机旋翼为铰接式构型,摆振铰应用自润滑衬套的摩擦阻尼作为减摆阻尼。减摆阻尼是桨毂在旋转平面内的决定性自激振参数,在直升机服役寿命中要求减摆阻尼处于稳定范围内来规避直升机“地面共振”的风险。旋翼在高频摆振运动时,产生大量的热,引起衬套对磨副温度升高。自润滑衬套提供阻尼的材料成分主要为高分子聚合物塑料(聚甲醛POM),该类材料在使用环境温度升高时,其疲劳性能降低、抗蠕变性能降低、稳定性变差[1-6]。因此,自润滑衬套使用温度成为保证减摆阻尼值稳定的关键要素,也是旋翼支柱关键零部件研制中疲劳耐久性考核试验的重要参数。

国内外许多学者对轴承、齿轮及其他摩擦结构的生热、传热、损伤进行了大量研究。李英等提出长时间作周期性旋转或摆动的轴承稳态分析方法[7],闫刚等对聚合物基材料的热导模型及热导率提出了应用建议[8],Khare等通过摩擦试验提出了铜和锡的磨损量与烧结温度关系[9]。Mivehchi和Varvani-Farahani研究了FRP复合材料温度对疲劳损伤累积的影响[10],Laraqi等提出了销盘摩擦装置中的温度和热量分配精确解析解[11],本文从旋翼减摆衬套的疲劳试验考核的角度,开展工程实践应用研究。

直升机在飞行中,旋翼减摆自润滑衬套作持续的、长时间的摆振运动,在摩擦生热及热量分配后,热传导可近似为稳态传热过程[7],热传导涉及不同传热参数的固体传热及高速空气对流换热。……