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《南京航空航天大学》 2006年
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多支点传动轴动力学的研究

许兆棠  
【摘要】: 多支点传动轴常用于直升机的尾传动系统,其动力学特性与轴的工作稳定性、工作转速的选择、测试及动平衡等有关。本文的研究涉及传动轴的横向弯曲振动、纵向振动及多支点传动轴系统的扭转振动。 首先在非惯性系及非线性系统中研究了倾斜两支点传动轴的横向弯曲振动。在此基础上,研究了倾斜刚性多支点、弹性多支点传动轴的横向弯曲振动,得到了横向弯曲振动的运动方程、主共振的幅频响应方程、主共振和非主共振的一次近似定常解、定常解的最大振幅、分岔曲线的拓扑结构、横向弯曲振动的位移等,分析了主共振的幅频响应、运动稳定性、振幅突变性及分岔曲线的拓扑结构等。对传动轴进行了横向弯曲振动的试验。研究结果表明:刚性和弹性多支点传动轴与两支点传动轴分别有类似的横向弯曲振动的运动方程;主共振时,轴的振幅有可能突变和出现分岔。减小质量偏心,降低传动轴最大主共振的阶数,加大阻尼,能减小横向弯曲共振的振幅;可消除主共振的振幅突变,使传动轴横向弯曲主共振不分岔。在挠度大的轴段上增加阻尼,能充分发挥阻尼的作用,优化轴的重量。刚性多支点复合材料传动轴系统有较强的避免主共振分岔的能力。 在传动轴纵向振动试验的基础上,分析了轴的纵向振动。传动轴的偏心质量产生的惯性力和重力引起轴的纵向振动。轴的纵向振动是被动的,对传动轴的安全性构成威胁的可能性很小。直升机传动轴的纵向振动无法消除。 在简化直升机尾传动系统结构的基础上,根据轴段和支点的边界条件,用分离变量法、传递函数法、振型叠加原理、动量矩定理等,研究了多支点传动轴系统的扭转振动,得到了多支点传动轴系统扭转振动的主振型及其正交性、扭转振动的固有频率和扭转振动的解析解,给出了多支点传动轴系统扭转振动的频响函数的测试方法。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TH113

【引证文献】
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8 滕飞;基于双馈电机的风机动态模拟研究[D];合肥工业大学;2013年
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