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《中南大学》 2010年
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倾转旋翼机减速器润滑系统性能研究与仿真平台开发

卢元申  
【摘要】: 当大功率、高传动比的减速传动装置应用于重型机械、工程车辆及飞行器等重要装备时,润滑系统是一个必要组成部分。如本文讨论研究倾转旋翼机主减速器润滑系统,润滑性能在一定程度上会受到减速传动装置的运功状态和空间姿态的影响。本文进行倾转旋翼机减速器润滑系统性能仿真研究。建立倾转旋翼机减速器润滑系统模型,并在此基础上搭建工作性能仿真分析平台,获取倾转旋翼机减速器润滑系统各节点压力值和流量值的分布与变化规律,为倾转旋翼机减速器润滑系统的初步方案研究提供理论指导。 润滑系统的仿真研究难点之一是建立合理的模型。本文首先探讨润滑系统流动计算的数学理论基础,分析了减速器的物理结构和其工作原理,从而帮助确定模型元件的选取。然后,建立了润滑系统主要液压元件的数学模型(包括:喷嘴、泵、管道、油箱等),同时研究了在空间姿态变化下的润滑系统的有关计算问题。 在建模基础上展开了对润滑系统模型的稳态和瞬态仿真研究。稳态仿真分倾转旋翼机引擎舱无倾转、45度倾转以及0-90°连续倾转三种情况。仿真结果显示,在倾转时,系统流量、流速和压力等都所变化,其中以压力变化最为显著。但总体而言,这些变化并不影响润滑系统正常工作。然后,进行了瞬态仿真,分析了润滑系统阀门的开启、关闭过程以及阀门开、闭快慢对系统的影响,仿真结果显示阀门的开启、关闭将对润滑系统产生液压冲击效应,其中阀门关闭时的冲击影响大于开启时。最后分析了倾转对系统的瞬态响应,发现倾转中润滑系统的瞬态响应变化微小。 本文同时建立润滑仿真模拟平台。仿真平台架构以Flowmaster为计算核心,通过COM组件和.NET框架所提供的底层支持,将多个软件以及用户编制的程序集协同起来。利用Flowmaster的GUI自动化和分析自动化两个接口,仿真模拟平台实现了对Flowmaster仿真连接、控制、数据处理、数据动态显示、动画演示等等功能。 最后进行液压系统的喷嘴喷射实验,考察喷嘴在不同喷射角度和不同供压条件下流量以及有效喷射距离的变化,将实验数据与配套模型的仿真结果比较,验证了润滑仿真建模方法、仿真算法的准确性和可靠性。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TH132.46

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