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论文类型： 会议论文

发表时间： 2015-05-08

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关键字： 花键;啮合刚度;动力学特性;非线性

摘要： 在航空器中,为了减轻发动机重量,提高推重比,提高传动安全性和可靠性,要求联轴器具有重量轻、低悬臂力矩、高速及高速下的高平衡潜力、可接受离心应力,以及良好的不对中补偿能力等特点,而只有航空花键满足这种苛刻的要求。为了更好地揭示航空花键的工作运行状态、减小运行振动和磨损,需要对其动力学特性进行深入研究。首先从单齿变形分析出发,推导了单齿刚度,然后对航空花键的横向刚度进行建模,推导了小扰动和大扰动两种情形下的横向刚度,接着采用有限元法建立转子系统动力学方程,求解系统动力学特性,最后搭建航空花键振动测试实验器,开展实验研究。研究表明,在较大横向位移情况下,航空花键横向刚度除了与自身结构参数有关外,还与传递扭矩、变形位移量有关,不再是一个常数。通过数值仿真可以得到,随着传动扭矩的增加,刚度逐渐增加,二者是非线性关系,当扭矩到达一定值时出现拐点,拐点位置取决于横向位移的大小。当传递扭矩不大,而横向力较大时,其横向刚度不再是常数,随着横向位移呈非线性降低。研究结果对航空花键的稳定运行、状态监测和故障诊断等具有一定的指导意义。