[發明專利]試驗用模擬傳扭轉接盤的設計方法有效

申請號：	201110145040.1	申請日：	2011-05-31
公開（公告）號：	CN102184308A	公開（公告）日：	2011-09-14
發明（設計）人：	陳建初;許煉;高潔;李海平	申請（專利權）人：	中國航空動力機械研究所
主分類號：	G06F17/50	分類號：	G06F17/50
代理公司：	北京康信知識產權代理有限責任公司 11240	代理人：	吳貴明
地址：	412002***	國省代碼：	湖南;43
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摘要：
搜索關鍵詞：	試驗模擬扭轉設計方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及直升機傳動系統主減速器靜力試驗領域，具體而言，涉及一種試驗用模擬傳扭轉接盤的設計方法。

背景技術

傳動系統主減速器是直升機的關鍵傳動部件，其功能是將兩臺發動機的動力并車、減速后傳輸給旋翼和尾傳動軸，并將旋翼的氣動載荷傳遞給機身，同時驅動液壓泵、交流發電機等直升機附件。根據GJB720-1989“軍用直升機強度和剛度規范”、GJB2350-1995“直升機傳動系統通用規范”的規定、以及JAR29等適航性條例，必需開展傳動系統主減速器靜強度考核試驗，試驗的主要要求是：驗證傳動系統主減速器對限制載荷具有1.5倍的安全系數，同時應考慮至少1.25倍的鑄件系數，而且當鑄件系數小于1.5倍時應試驗三件。

根據傳動系統主減速器在直升機上的安裝情況，主減速器的支撐結構由四根撐桿和傳扭轉接盤組成，所有載荷都由四根撐桿和傳扭轉接盤承受，并傳遞給機身，且傳扭轉接盤只承受扭矩和部分剪力，其他載荷都由四根撐桿承受。由于要考慮安全系數和鑄件系數，并且主減速器靜力試驗載荷大于直升機實際飛行時主減速器所承受的載荷，所以試驗用的撐桿和傳扭轉接盤只能采用如圖1所示的模擬件。為了真實地模擬主減速器加載邊界條件，需要剛度合適的試驗用模擬傳扭轉接盤，使試驗用模擬傳扭轉接盤既具有充分的強度裕度，同時還能滿足撐桿與傳扭轉接盤的剛度比的要求。

發明內容

本發明旨在提供一種能夠設計出具有充分的強度裕度，同時還能夠滿足與試驗用模擬撐桿的剛度比的試驗用模擬傳扭轉接盤的設計方法。

為了實現上述目的，本發明提供了一種試驗用模擬傳扭轉接盤的設計方法，包括以下步驟：計算實際狀態下的撐桿與傳扭轉接盤的第一剛度比值；初步設計試驗用模擬撐桿和試驗用模擬傳扭轉接盤，計算該試驗用模擬撐桿與試驗用模擬傳扭轉接盤的第二剛度比值；調整該試驗用模擬傳扭轉接盤的尺寸，使第二剛度比值接近第一剛度比值；以及當第二剛度比值與第一剛度比值的差值在預定范圍以內時，確定該試驗用模擬傳扭轉接盤的尺寸。

進一步地，該設計方法還包括：當第二剛度比值與第一剛度比值的差值在預定范圍以外時，繼續調整試驗用模擬傳扭轉接盤的尺寸，使第二剛度比值接近第一剛度比值。

進一步地，該預定范圍為10％。

進一步地，通過在有限元分析軟件中輸入實際狀態下的撐桿與傳扭轉接盤的尺寸計算第一剛度比值。

進一步地，使用三維設計軟件進行試驗用模擬撐桿與試驗用模擬傳扭轉接盤的初步設計。

進一步地，通過在有限元分析軟件中輸入試驗用模擬撐桿與試驗用模擬傳扭轉接盤的尺寸計算第二剛度比值。

進一步地，該設計方法還包括：在確定試驗用模擬傳扭轉接盤的尺寸后，在有限元分析軟件中向初步設計的試驗用模擬撐桿與試驗用模擬傳扭轉接盤施加軸向力，檢驗試驗用模擬撐桿與試驗用模擬傳扭轉接盤的軸向力分配情況，并根據分配情況進一步調整試驗用模擬傳扭轉接盤的尺寸。

進一步地，向試驗用模擬撐桿和試驗用模擬傳扭轉接盤施加的軸向力為100kN。

進一步地，分配到試驗用模擬傳扭轉接盤的軸向力為所施加的軸向力的預定比值時，確定試驗用模擬傳扭轉接盤的尺寸。

進一步地，該預定比值小于等于10％。

根據本發明的試驗用模擬傳扭轉接盤的設計方法，以實際狀態下的撐桿和傳扭轉接盤的第一剛度比值為依據，初步設計出試驗用模擬撐桿和試驗用模擬傳扭轉接盤并計算二者的第二剛度比值，再通過調整該試驗用模擬傳扭轉接盤的尺寸使第二剛度比值與第一剛度比值接近，最終確定該試驗用模擬傳扭轉接盤的尺寸，這樣的方法使整個設計過程更加接近真實的加載邊界條件，保證了設計出的試驗用模擬傳扭轉接盤具有充分的強度裕度，同時還能夠滿足與試驗用模擬撐桿的剛度比。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1為試驗用主減速器的支撐結構示意圖；

圖2為本發明試驗用模擬傳扭轉接盤設計方法的流程圖；

圖3a為實際狀態的前撐桿的結構示意圖；

圖3b為實際狀態的后撐桿的結構示意圖；

圖4a為實際狀態的傳扭裝接盤的主視圖；

圖4b為實際狀態的傳扭轉接盤的俯視圖；

圖5a為試驗用模擬前撐桿的結構示意圖；

圖5b為試驗用模擬后撐桿的結構示意圖；

圖6a為試驗用模擬傳扭轉接盤的主視圖；以及

圖6b為試驗用模擬傳扭轉接盤的俯視圖。