第3期
2015年3月
机械设计与制造
Machinery
Design&Manufacture
自动倾斜器七种等效机构的动力学对比分析
刘峰1,张玉翠",王学雷",郭希娟2
B066004：
（1.燕山大学河北省重型装备与大型结构力学可靠性重点实验室，河北秦皇岛
2.燕山大学河北省计算机虚拟技术与系统集成重点实验室，河北秦皇岛066004）
摘要：自动领针器是直升机操纵系统及旋翼系统中最关键的部件，电是搭载自润滑关节轴承的重要部件，研究和分析自动倾斜器的则柔耦合，对球铰轴承试验机的研制具有重要的意义。将ANSYS和ADAMS相结合分别建立七种机构构型的内外环嵌套动态式自动倾斜器的刚柔辆合模型，进而对它们进行动力学仿真分析。结果表明：在这七种等效机构中第六种构型(外环3-SPS+PRS、内环3-SPS+PRS+PS)在工作时运动平稳，振动幅度较弱，性能最佳，其则柔竭合模型球较轴承的Y方向位移、速度、加速度曲线的变换范图最小。
关键词：ANSYS;ADAMS；自动倾斜器；刚柔耦合；球铰轴承
中图分类号：TH16;TH133
文献标识码：A
文章编号：10013997(2015)030247-04
DynamicComparativeAnalysisforSevenEquivalentMechanismsofSwashplate
LIU Feng', ZHANG Yu-cui', WANG Xue-lei', GUO Xi-juan?
(1.Key Laboratory of Mechanical Reliability for Heavy Equipments and Large Structures of Hebei Province, Yanshan University, Hebei Qinhuangdao 066004, China;2.The Key Laboratory for Computer Virtual Technology and System Integration of Hebei Province, Yanshan University, Hebei Qinhuangdao 066004, China)
Abstract:Swashplate is the critical component of helicoplter's control and rotor systerm , it is also Q mgjor part of carrying self-lubrication spherical plain bearings, There is great signjficance to the development of ball socket bearing hinge testing
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machine by studying and analyzing the rigidflexible coupling of the swashplate. The rigidflexible coupling dynamic model of the seven equiualent mechanisms is built by combining ANSYS and ADAMS softweare. Then the dynamic simulation is qpplied on the swashplale, The results show that the sixth configuration (outer 3SPS + PRS, the inner ring 3SPS + PRS + PS) has the smoothly motion and weakly vibration, which is the best in these seven equiralent mechanisms, The rigidflexible ball socket bearing has the minimum conversion range curve of the displacement, welocity, acceleration in the Y direction. Key Words:ANSYS; ADAMS; Swashplate; RigidFlexible Coupling; Ball Socket Bearing
引言 1
直升机旋翼系统是直升机操纵系统的主要部件，通过旋翼自
动倾斜器在空中的姿态调整实现直升机能翼的倾斜。内外环段套式动态自动倾斜器有内外两个环，外环为不旋转环，它只能绕着旋翼轴上下移动并且向任意方向倾斜：内环为旋转环，它通过液压助力器和旋转扭力臂的作用实现绕着旋翼轴的旋转运动。自动倾斜器球铰轴承是直升机旋翼系统的核心部件，驾驶员可以通过操纵系统控制白动倾斜器球较轴承的摆动及往复运动来实现直升机周期变距与总距的变化，完成各种飞行动作。因此，对自动倾斜器球钦轴承进行研究可以为直升机飞行性能的优化提供必要的依据。文缺对自动倾斜器不旋转环操纵机构的等效并联机构尺寸进行了优化分析。文献进行了3-PRS并联机构的运动分析和仿真。文献对空
来稿日期：2014-0821
间三平移并联机器人机构进行了运动学研究。文献基于ADAMS 对3-PTT并联机构进行了运动学和动力学伤真，为并联机构设计提供了一种分析方法。文献介绍了自润滑关节轴承发展现状及球铰轴承试验机的研制过程。文献对刚柔耦合模型的建模方法进行了研究；文献通过ANSYS与ADAMS的联合仿真，对于柔性体模型的运动仿真进行了应力应变分析。文献对直升机自动倾斜器等效并联机构进行了自由度分析。结合前面研究，进一步利用 ANSYS和ADAMS软件对自动倾斜器进行刚柔耦合建模，并对其进行动力学仿真研究，考察自动倾斜器的动力学性能
2七种内外环嵌套动态式自动倾斜器机构构型
内外环嵌套式自动倾斜器主要有内环和外环组成，内环又
基金项目：国家自然科学基金项目(51175446）
作者简介：刘峰，（1977-)，男，河北昊桥人，博士，副教投授，主要研究方向：机械系统动力学仿真；
张玉翠，（1988-)，女，黑龙江人，在读硕士研究生，主要研究方向：机械工程