新型少自由度混联机构的力学分析

作     者：黄天宇 

作者单位：燕山大学 

学位级别：硕士

导师姓名：常福清

授予年度：2013年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

主      题：少自由度混联机构 等效自由度 位置分析 运动影响系数 动力学仿真 力学分析 

摘      要：新型少自由度混联机构是一种针对直升机自动倾斜器上球铰轴承疲劳试验机提出的新型机构，它是直升机自动倾斜器上球铰轴承疲劳试验机的一种理论模型。因此针对新型少自由度混联机构展开研究，是设计开发新型球铰轴承疲劳试验机的重要基础性工作，具有重要的理论和现实意义。本文主要针对新型少自由度混联机构进行力学分析，致力于为直升机自动倾斜器上球铰轴承疲劳试验机的设计提供理论依据。 本文首先根据直升机旋翼系统自动倾斜器机构建立了内外环嵌套式动态式连接的少自由度混联机构等效模型。依据这一机构模型，使用等效自由度的方法分析了机构的自由度，对机构进行了位置正反解分析和论证。运用运动影响系数理论求解了机构的速度和加速度，并用微分法进行验证，获得了机构的速度和加速度曲线。最后运用Pro-e软件对机构进行了动力学仿真，针对机构所需的不同位姿进行动力学仿真分析，获得了在不同位姿下的液压助力器长度变化曲线和受力曲线、变距拉杆的长度变化曲线和受力曲线、球铰轴承的受力变化曲线等动力学特征。并针对整体机构进行模态分析获得机构的10阶模态固有频率。依据仿真结果获得的机构的最大受力状态，对整体机构进行了静力学分析，对整体机构的变形和应力状况进行了计算验证。 本文提出了一种直升机用球铰轴承疲劳试验机的机构理论模型，通过对机构的力学分析说明了机构设计的合理性、可靠性和完整性。本文可作为新型球铰轴承疲劳试验机研制的参考依据。