[發(fā)明專(zhuān)利]傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910548491.6
• 申請(qǐng)日: 2019-06-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110259920B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓冰;劉更;楊小輝;王海偉;吳立言
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/17
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/17;G06F30/15;G06F30/20;F16H57/00;G06F119/14
• 代理公司: 西安銘澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61223
• 代理人: 李振瑞

本發(fā)明公開(kāi)了傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)及方法，涉及機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，面向直升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)階段，根據(jù)直升機(jī)總體設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)級(jí)數(shù)、傳動(dòng)形式的確定，建立直升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)比的分配，并根據(jù)分配結(jié)果進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)零部件基本參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)，接著進(jìn)行齒輪、軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和扭轉(zhuǎn)剛度的計(jì)算、齒輪副嚙合剛度的計(jì)算、齒輪強(qiáng)度的計(jì)算、軸的彎扭強(qiáng)度計(jì)算以及系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)計(jì)算，用來(lái)評(píng)估所建立的傳動(dòng)系統(tǒng)模型是否滿足性能要求。通過(guò)本發(fā)明提出的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)及方法，可以實(shí)現(xiàn)多輸入多輸出直升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的快速設(shè)計(jì)和評(píng)估，提高企業(yè)的研發(fā)效率、縮短研發(fā)周期，提升直升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

直升機(jī)作為20世紀(jì)航空技術(shù)極具特色的創(chuàng)造之一，具有固定翼飛機(jī)和其它飛行器所沒(méi)有的飛行特點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用于軍事運(yùn)輸、巡邏、旅游、救護(hù)等多個(gè)領(lǐng)域。傳動(dòng)系統(tǒng)作為直升機(jī)的三大關(guān)鍵動(dòng)部件之一，其性能好壞將直接影響直升機(jī)的性能和可靠性。

國(guó)外各直升機(jī)公司極為重視傳動(dòng)系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展和創(chuàng)新研究，美國(guó)等西方國(guó)家提出“直升機(jī)性能在很大程度上取決于傳動(dòng)系統(tǒng)的性能”。實(shí)踐表明，傳動(dòng)系統(tǒng)研制周期長(zhǎng)、技術(shù)難度大，而且其性能優(yōu)劣將直接影響直升機(jī)研制的成敗和性能水平。盡管近些年國(guó)內(nèi)傳動(dòng)系統(tǒng)已有較大發(fā)展，但水平與國(guó)外相距較遠(yuǎn)，傳動(dòng)系統(tǒng)型號(hào)研制的數(shù)量還很少，積累的經(jīng)驗(yàn)還比較少，許多材料、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及其他技術(shù)產(chǎn)品還處于摸索階段，迫使我國(guó)必須加大直升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)研制創(chuàng)新力度。

經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件已經(jīng)在市場(chǎng)上取得了巨大的應(yīng)用，但是目前的設(shè)計(jì)軟件在面向直升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)仍存在嚴(yán)重的不足，主要表現(xiàn)在：設(shè)計(jì)人員只能依靠仿制或基于設(shè)計(jì)軟件功能進(jìn)行模型設(shè)計(jì)，缺乏創(chuàng)新設(shè)計(jì)和模型評(píng)估；只面向產(chǎn)品的造型繪圖和詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，不支持概念設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)及方法，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。

本發(fā)明提供了傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括傳動(dòng)鏈設(shè)計(jì)模塊、基本參數(shù)設(shè)計(jì)模塊、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊和性能評(píng)估模塊，所述傳動(dòng)鏈設(shè)計(jì)模塊包括：

傳動(dòng)鏈建模模塊，用于定義各組件的輸入輸出接口，并根據(jù)總體輸入要求進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)的拖拽式建模；

功率傳遞路徑分析模塊，用于確定從發(fā)動(dòng)機(jī)到旋翼的功率傳遞路徑，確定的傳遞路徑包含傳動(dòng)級(jí)數(shù)和傳動(dòng)形式；

傳動(dòng)比分配模塊，用于在確定功率傳遞路徑后根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸入轉(zhuǎn)速和旋翼輸出轉(zhuǎn)速計(jì)算得到主減速傳動(dòng)比，然后進(jìn)行各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比分配，得到各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比；

所述基本參數(shù)設(shè)計(jì)模塊包括：

傳動(dòng)系統(tǒng)骨架設(shè)計(jì)模塊，用于根據(jù)得到的傳動(dòng)比進(jìn)行靜力學(xué)計(jì)算，得到各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)功率和扭矩，然后根據(jù)總體設(shè)計(jì)要求確定整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的整體框架約束，依據(jù)該整體框架約束設(shè)計(jì)出傳動(dòng)系統(tǒng)骨架模型；

齒輪系設(shè)計(jì)模塊，用于根據(jù)計(jì)算得到的各級(jí)傳動(dòng)形式和扭矩、轉(zhuǎn)速、功率，進(jìn)行齒輪系的基本參數(shù)的計(jì)算；

軸參數(shù)計(jì)算模塊，用于根據(jù)各級(jí)傳動(dòng)功率和扭矩進(jìn)行軸的參數(shù)計(jì)算；

聯(lián)軸器離合器選型模塊，用于建立聯(lián)軸器和離合器型號(hào)庫(kù)，根據(jù)離合器和聯(lián)軸器的輸入功率和輸入扭矩在型號(hào)庫(kù)中選型；

所述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊包括：

傳動(dòng)功能單元布局設(shè)計(jì)模塊，用于根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)骨架模型和齒輪、軸、聯(lián)軸器、離合器、軸承的基本參數(shù)進(jìn)行零部件空間布局的設(shè)計(jì)，確定各齒輪、軸、聯(lián)軸器、離合器、軸承在傳動(dòng)系統(tǒng)骨架模型上的安裝位置和裝配位置；

軸設(shè)計(jì)模塊，用于設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)形式，確定軸的段數(shù)和軸各段的內(nèi)外徑；