舰载火箭炮高低机受力分析及传动误差研究

针对舰载火箭炮在瞄准过程中,高低机不仅要克服火箭炮起落部分自身负载所产生的阻力矩,同时还需克服由于舰船摇摆导致火箭炮起落部分所产生的惯性力矩的特点,系统分析了高低机瞄准过程的负载力矩,分别采用概率法和仿真分析法对高低机静态和动态传动误差进行了研究,并推导了高低机的负载力矩及传动误差计算公式。结合实例计算结果,分析了高低机负载力矩各组成部分的权重及影响因素,对比分析了传动总误差与实测传动误差值,验证了公式正确性,研究结果可为舰载火箭炮总体设计、部件设计、高低机可靠性和安全性评估以及分析高低机对火箭炮稳瞄精度的影响提供参考。     

双圆弧齿轮的螺旋角误差对其传动误差的影响分析

该应用圆弧齿轮的啮合原理,分析研究了螺旋角误差对双圆弧齿轮传动过程中传动误差的影响规律,并且介绍在条件允许时,增大齿轮螺旋角,有利于减小双圆弧齿轮传动过程中的传动误差,进而提高其动态传动性能。     

双圆弧齿轮的螺旋角误差对其传动误差的影响分析

该文应用圆弧齿轮的啮合原理, 分析研究了螺旋角误差对双圆弧齿轮传动过程中传动误差的影响规律, 并且介绍在条件允许时, 增大齿轮螺旋角, 有利于减小双圆弧齿轮传动过程中的传动误差, 进而提高其动态传动性能．     

基于概率法与有限元法的火炮方向机齿轮传动误差分析

系统分析了火炮方向机齿轮传动过程中产生的静态传动误差和动态传动误差因素。考虑到误差的随机性，采用概率法分析了齿轮传动的静态传动误差；考虑到齿轮时变啮合扭转刚度对动态传动误差的影响，采用有限元方法分析了齿轮传动的动态传动误差。基于以上提出的计算方法，推导了齿轮传动误差的计算公式，通过实例验证了计算公式的可行性和正确性，得到了方向机在不同载荷下动态传动误差曲线，可为研究火炮方向机对调炮精度的影响提供参考。     

零差速电传动履带车辆转向负载自适应控制策略研究

针对零差速电传动履带车辆,提出了一种包含转速闭环控制的自适应于转向负载的控制策略.通过对转向动力学模型进行等效线性转换,推导了适应模型参考自适应控制基本原理的电机需求转矩计算方程,综合了自适应控制律.对采用转矩控制策略、转速控制策略和自适应控制策略下的3种负载突变转向过程进行了对比仿真.所得结果说明,在应用自适应控制后,地面负载变化时,履带车辆能够获得期望的转向角速度响应.自适应控制策略保持车辆转向稳定性的控制能力优于传统的转矩控制策略和转速控制策略.     

双列角接触球轴承动刚度特性分析

为研究双列角接触球轴承动刚度特性,在双列角接触球轴承动力学分析基础上,建立双列角接触球轴承动刚度仿真分析模型。采用精细积分法和预估-校正Adams-Bashforth-Moulton多步法相结合的算法对双列角接触球轴承动刚度模型进行求解,分析轴承结构参数和工况参数对轴承动刚度的影响。分析结果表明：沟曲率半径系数对轴承动刚度影响较小,随着内、外沟曲率半径系数的增加,径向刚度略有增大,轴向刚度和角刚度相对减小;增加钢球数有利于提高轴承动刚度;轴向预紧量较大时轴承动刚度较高,但过大的轴向预紧会使轴承寿命降低,应合理确定轴向预紧量;随转速的增大,轴承动刚度先减小后增大,且转速较低时可近似以接触刚度代替轴承动刚度,转速较高时应综合接触刚度和油膜刚度求得轴承动刚度;外载荷对轴承动刚度有较大影响,加大径向载荷和轴向载荷有利于提高轴承动刚度,随着力矩载荷的增大,轴承动刚度变化较为复杂,但整体上,呈现先减小后增大的趋势。     

运载火箭活动发射平台重载螺旋机构传动阻力特性研究

运载火箭活动发射平台主要通过螺旋传动机构实现状态转换.以发射平台支承臂及转换装置的螺旋传动机构为研究对象,分析该机构产生阻力增大的影响因素.在此基础上研究不同润滑条件、定位与导向、轴承锈蚀情况、转速和传动次数等对机构传动阻力特性的影响.     

牵引式无级变速传动效率分析与试验研究

本文首先从理论上分析了牵引式无级变速传动（CVT）的三种功率损失，即接触点上的自转损失、侧滑损失以及滚轮轴承的擘擦损失，由此建立了CVT的机械效率表达式．最后通过实验验证了变速器的传动效率与负载力矩、输入转速和润滑油品之间的关系.     

装甲车辆动力传动总成热平衡台架试验研究

以某装甲车辆为例,进行了动力传动总成热平衡台架试验,结果表明:相同挡位时,随着发动机转速的提高,发动机出水温度随之降低;变速器3挡时,液力变矩器为液力工况,动力传动总成生热量较大,发动机出水温度和排气百叶窗出气温度明显高于4挡、5挡.台架试验与整车道路试验相比,前者试验条件、试验工况更加严苛,但是两者数据的一致性证明台架试验方案合理可行.     

多工况条件下单级行星传动非线性振动特性研究

建立了多间隙、多时变参数的单级行星传动非线性动力学模型,模型中考虑了齿轮副间隙、时变啮合刚度及其相位差、综合啮合误差以及各行星轮位置相角时变性。根据输入转速、转矩不同,把系统运行条件分成4种典型工况,利用频谱图、动载系数、均载系数分别对系统振动的差异性进行分析。研究表明,不同工作条件下,系统非线性特性表现出不同的变化特点。轻载条件下,转速升高导致的非线性特性变化使系统振动水平的提高远超过了重载时;高速运行时,载荷增大导致的这种变化则使系统振动产生了比低速时更显著的改善。结果表明：非线性特性变化在频谱图上具有明显的分段相似特点,而系统各振动性能参数也体现出与频率特性一致的分段相似性质,为复杂工作条件下的行星传动设计提供了参考。     

抛索火箭系统主动段绳索动力学特性研究

针对抛索火箭系统主动段绳索复杂的动力学特性,建立了基于多体动力学方法的绳索模型;数值仿真了真实火箭推力作用下绳索主动段飞行动力学过程及其动态特性。研究结果表明:主动段绳索运动呈波动状态,绳索速度和绳索内张力呈现规律性波动,随着编号增加,速度波动幅度先增大后减小,绳索内张力波动的幅度和大幅波动持续时间先减小后增大,绳段最大速度达到325.42 m/s,绳段内张力的峰值达到了8 162.5 N。仿真计算结果与试验数据较一致,该研究成果对抛索火箭系统绳索选择和系统弹道设计有参考价值。     

有限转角钢带的传动特性及预紧张力对输出特性的影响

为分析有限转角钢带系统的传动特性以及预紧张力对其输出特性的影响,建立有限转角钢带传动系统的蠕滑率和传动比数学模型,开展有限转角钢带蠕滑率和传动比的影响因素研究.在建立刚柔耦合动力学模型、钢带预紧张力计算数学模型基础上,通过多体动力学仿真软件和物理样机实验开展预紧张力对系统输出特性的影响研究.研究结果表明:钢带厚度、翻滚...     

涡轮增压器轴向力变化规律试验与仿真

提出一种基于悬浮式设计的涡轮增压器轴向力测量方案,解决涡轮增压器轴向力测量范围窄和零点漂移问题,通过试验测量了增压器转子轴向载荷。进一步建立包含轮背间隙、密封环间隙的增压器压气机和涡轮仿真分析模型,基于试验结果验证模型的可靠性,并应用该模型研究揭示了增压器压轮和涡轮轴向力随工况的一般变化规律。研究结果表明：外吹状态时,在同一转速下增压器转子轴向力值随压气机端质量流量的减小而增大;自循环状态时,在转速低于额定转速时,增压器转子轴向力随转速的增加而增大,在转速高于额定转速时,增压器转子轴向力随转速的增加而减小;同一转速下,除喘振点附近,压气机轴向载荷随入口质量流量的减小而增大,涡轮轴向载荷随涡轮入口质量流量的增加而增大;压端和涡端轴向载荷最大的两个区域均为叶轮背盘和叶轮轮毂,且两区域轴向载荷方向相反。     

摆动球轴承球与保持架碰撞行为

针对摆动球轴承工作过程中保持架早期失效问题,基于滚动轴承动力学理论,建立摆动工况下球轴承的动力学分析模型。采用Gear stiff变步长积分算法求解该模型,分析轴承工况参数、润滑剂拖动系数和保持架兜孔间隙对钢球与保持架瞬时碰撞行为的影响。结果表明：摆动工况下钢球与保持架的碰撞力远大于恒速下钢球与保持架的碰撞力;承载区钢球与保持架的碰撞力最大,不断进出承载区钢球与保持架的碰撞力次之,非承载区钢球与保持架的碰撞力最小;较大的保持架兜孔间隙将增加钢球与保持架的碰撞力;减小轴承稳定速度、径向载荷、增加轴承变速时间以及使用低黏度的润滑剂均有利于减小钢球与保持架的碰撞。     

水下航行体俯仰运动微气泡流形态及减阻特性试验研究

为研究水下航行体俯仰运动过程中,微气泡流形态及减阻特性的变化规律,采用自主设计的驱动装置、高速摄像系统和测力系统,在水洞中开展水下航行体俯仰运动微气泡减阻特性试验研究。基于该驱动装置,实现了航行体模型以正弦变化规律的角速度绕其头部转动;基于高速摄像系统,分析了微气泡流形态变化特性;基于测力系统,分析了俯仰运动过程中水下航行体流体动力特性及不同通气量下微气泡减阻特性变化规律。试验结果表明：较低通气量下,在水下航行体俯仰运动过程中,离散的微气泡始终均匀分布在航行体表面;随着通气量的增加,微气泡流密度逐渐增加,透明度逐渐降低,并最终融合成透明空泡;航行体俯仰运动过程中,其航行体轴向力系数和法向力系数基本呈正弦变化规律,且其周期与攻角变化周期基本同步;不同通气量下航行体轴向力系数的变化规律基本相同,均呈正弦变化规律,且随着通气量的增加,相同姿态下的航行体轴向力系数逐渐减低,并最终趋于恒定。     

基于集中-分布参数模型的车辆机电传动系统动力学响应及影响规律

机电传动系统在新能源车辆、高速列车等领域广泛应用,随着系统向高速、重载和轻量化方向的发展,其动力学特性愈发复杂。基于集中-分布参数模型,分析渐开线直齿轮啮合激励和轴的振动激励共同作用情况下的动力学响应及影响规律。基于有限单元法和集中参数法,结合轴模型和齿轮啮合模型建立集中-分布参数动力学模型,采用广义-a数值方法进行求解,分析轴振动和齿轮偏心量对系统动力学响应的影响。研究发现：集中-分布参数模型能够预测出轴在齿轮安装位置和轴与轴承一侧连接位置两点处承受较大的von Mises交变应力;轴的变形可诱发系统产生由轴沿Y轴、Z轴方向的弯曲振动频率及其与啮频的组合频率等新频率;仿真得到轴沿Y轴和Z轴方向的弯曲振动频率分别为1 125 Hz和874 Hz,两个频率的大小与幅值仅由轴的固有特性决定;随着齿轮偏心量增大,时变齿侧间隙、动态啮合力、轴上随时间周期性变化的von Mises交变应力和齿轮中心涡动轨迹均明显增大,且最大动态啮合力与齿轮偏心量呈线性递增关系,递增比率为1.77×10⁹. 该研究成果可为提升机电传动系统的动力学性能提供重要的理论参考依据。     

热处理工艺及磨损条件对Cr12钢磨损性能的影响

利用MMS-2B型磨损试验机在不同的摩擦条件下,对不同热处理后的Cr12钢进行摩擦磨损试验,研究磨损条件及热处理工艺对磨损性能的影响,确定磨损条件下的最佳工艺方法。结果表明:Cr12钢在820℃预热1 050℃油淬+520℃二次和三次回火时耐磨性都很好,三次回火比两次回火更好一些,但提高的幅度较小;随着转速和载荷的增大,磨损性能有所下降。     

预紧力与装配偏差对航天轴承摩擦力矩的影响研究

针对低速、轻载航天轴承的摩擦力矩,建立了固体润滑航天轴承摩擦力矩的数学模型。结合拟静力学建立轴承受力平衡方程,研究径向装配位置偏差引起钢球受载变化情况,分析了轴向预紧载荷与径向装配位置偏差对航天轴承摩擦力矩的影响规律。研究结果表明：弹性滞后摩擦力矩、微滑动摩擦力矩和自旋摩擦力矩都随着轴向预紧载荷、径向偏载荷增加而增大;在轴向预紧载荷作用下,摩擦力矩组成分量中的弹性滞后摩擦力矩和自旋摩擦力矩增长趋势为下凸,微滑摩擦力矩增长趋势为上凸;而在径向位置偏差引起的径向偏载荷作用下摩擦力矩组成分量增长趋势为上凸;微滑动摩擦力矩和弹性滞后摩擦力矩为航天轴承摩擦力矩的主要组成部分;轴向预紧载荷和径向偏载荷导致摩擦力矩随其增加而增加,其中对差动摩擦力矩的影响作用最为显著,对弹性滞后摩擦力矩的影响次之,对自旋摩擦力矩的影响最弱。     

负载阻抗特性对引信磁共振耦合无线装定系统传输特性影响

接收端负载阻抗特性对引信装定系统的能量传输性能有重要影响,针对该问题建立了非纯阻性负载条件下的磁共振耦合无线装定系统电路模型,理论结合试验分析了负载阻抗特性对系统传输性能的影响规律。结果表明：负载中的容性或感性成分会使共振频率产生偏移,并对传输性能带来不利影响,其根本原因在于负载阻抗通过耦合映射会引起中继回路等效电容值或电感值的变化;负载阻抗角小于0°时,共振频率较纯电阻情况向下偏移,共振频率变小,随着阻抗角的增大,频率偏移量及对传输性能的影响程度逐渐减弱,当负载中电容成分增大到一定值后,这种影响可以忽略;阻抗角大于0°时,共振频率偏移特性相反,随着电感值的增大,负面影响越来越严重,最终会破坏收发端的共振耦合状态,造成装定结果失败;理论分析结果与试验结果吻合较好。