[發明專利]一種可實現高回轉加速度的航空齒輪傳動實驗系統及其試驗方法

有效

• 申請號: 202110390272.7
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN113295404B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 魏靜;程浩;張愛強;姜東;鐘團結
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01M13/021
• 分類號: G01M13/021;G01M13/025;G01D21/02
• 代理公司: 重慶縉云專利代理事務所(特殊普通合伙) 50237
• 代理人: 王翔

本發明公開了一種可實現高回轉加速度的航空齒輪傳動實驗系統及其試驗方法，實驗系統包括配重塊、信號采集裝置、轉臂、試驗齒輪傳動系統、電動機、應變傳感器、變速箱和滑環引電器；工作時，電動機將功率輸入變速箱，帶動轉臂高速回轉，電機轉動，所述信號采集裝置采集滑環引電器采集到的應變信號，并將對信號進行放大后輸出到計算機中進行存儲和分析本發明能夠測量航空傳動系統在高速回轉加速度運動中實際的動力學動態特性影響、動應力及軸系變形量，為航空傳動系統的振動設計、壽命設計等提供準確的實驗測試數據及設計指導。

技術領域

本發明屬于航空齒輪傳動技術領域，具體涉及一種可實現高回轉加速度的航空齒輪傳動實驗系統及其試驗方法。

背景技術

就普通工程動力學問題而言，地球可近似為一個慣性系，相對于地球慣性參考系做變速直線運動或曲線運動的參考系成為非慣性系。航空系統通過變換加速度來改變飛行軌跡，實現盤旋、爬升、橫滾等若干機動動作，是典型的非慣性系統。

由于基礎運動產生附加效應對航空傳動系統的動態特性、軸系偏移變形及動力學行為等有著不可忽略的影響，基礎空間轉動時，齒輪系統受到附加相對慣性力、附加科氏慣性力以及附加陀螺力矩共同作用，且重力效應由常激勵變為時變激勵，與基礎空間位姿狀態直接相關；回轉變速運動對齒輪軸系偏移量、運動軌跡、中心距、齒側間隙、支承力等均有顯著影響，其中基礎回轉運動不僅影響偏移量(位移響應均值部分)，也是振動位移(位移響應波動部分)的重要激勵。

目前，非慣性系統動力學相關理論在航空轉子領域已有研究，對航空齒輪傳動系統研究大多還是基于基礎固定假設下，對盤旋等基礎運動下產生的附加效應影響研究很少被考慮，且對于航空系統進行盤旋等基礎運動的實驗臺設計及研究較少。現有技術至少存在以下缺點：

現有技術中公開了一種可模擬航空齒輪傳動非慣性系環境的實驗系統及方法中給出了一種可模擬航空齒輪傳動非慣性系環境下的理論實驗方法，其實驗所測試傳動系統安裝在實驗臺的中心，由圓周運動加速度公式a＝w²r可知，傳動系統的加速度數值較小，難以模擬航空系統在高速回轉加速度運動下的動態響應及動應力，并間接計算軸系變形量的研究。

現有設計的模擬基礎角運動的柔性轉子實驗臺，也不能實現大機動下(大角加速度工況)的傳動系統動態特性研究。

為更真實地開展航空傳動系統在大機動回轉加速度運動等的動力學特性、動應力及軸系變形量等實驗研究，有必要設計出一種可模擬航空傳動系統高速回轉加速度運動的實驗系統及其試驗方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種可實現高回轉加速度的航空齒輪傳動實驗系統及其試驗方法，以解決現有技術中存在的問題。為實現本發明目的而采用的技術方案是這樣的，一種可實現高回轉加速度的航空齒輪傳動實驗系統，包括配重塊、信號采集裝置、轉臂、試驗齒輪傳動系統、電動機、應變傳感器、變速箱和滑環引電器。

所述電動機和變速箱間隔安裝在底座上。所述電動機輸出端與變速箱輸入端通過聯軸器I連接。

所述轉臂中部固接在變速箱輸出端上。所述轉臂的兩端均設置有安裝臺。

所述試驗齒輪傳動系統和配重塊分別安裝在轉臂的兩個安裝臺上。

所述試驗齒輪傳動系統包括電機、待測試齒輪傳動裝置、繞線聯軸器和磁粉支架。

所述電機通過聯軸器II連接待測試齒輪傳動裝置的輸入端。

所述磁粉支架上安裝有磁粉式制動器負載。

所述繞線聯軸器一端與待測試齒輪傳動裝置輸出端連接，另一端安裝在磁粉支架上。

所述滑環引電器安裝在待測試齒輪傳動裝置的殼體上。

所述應變傳感器貼在待測試齒輪傳動裝置的待測齒輪及軸系上。所述應變傳感器的導線與滑環引電器連接。