發(fā)布時(shí)間：2020-03-29 13:32

【摘要】：絲杠螺母副在現(xiàn)代工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。絲杠螺母副多為梯形螺紋,憑借其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便、傳動(dòng)性能好等優(yōu)點(diǎn)大量應(yīng)用于軍工及民用生活中。戰(zhàn)斗機(jī)彈射座椅是飛機(jī)重要的組成部件,調(diào)節(jié)飛機(jī)座椅的升降機(jī)構(gòu)在地面使用頻繁。機(jī)構(gòu)通過(guò)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng),經(jīng)減速裝置帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn),從而使絲杠螺母副旋合,實(shí)現(xiàn)飛機(jī)座椅椅盆的上下移動(dòng),以滿足飛行員駕駛需求。絲杠螺母副在負(fù)載旋合過(guò)程中時(shí)常產(chǎn)生高頻摩擦噪聲(工業(yè)中將頻率高于1000Hz的噪聲定義為高頻噪聲),經(jīng)常接觸高頻噪聲會(huì)對(duì)地面工作人員和飛行員身體健康造成一定的傷害,且影響機(jī)構(gòu)壽命。世界各國(guó)暫無(wú)完全消除高頻摩擦噪聲的方法,因此研究降低絲杠螺母副高頻摩擦噪聲的方法有著重要價(jià)值。本文介紹飛機(jī)座椅升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理,結(jié)合相關(guān)測(cè)試高頻摩擦噪聲實(shí)驗(yàn)方法,搭建摩擦噪聲測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)測(cè)試,測(cè)得不同載荷下改善前后絲杠螺母副摩擦噪聲頻率,并對(duì)噪聲結(jié)果進(jìn)行分析。根據(jù)絲杠與螺母相對(duì)運(yùn)動(dòng)形式,對(duì)螺母上升和下降做受力分析,繪制力學(xué)三角形,借助ANSYS有限元軟件對(duì)絲杠及螺母進(jìn)行強(qiáng)度校核,以摩擦力產(chǎn)生原理及“粘-滑”運(yùn)動(dòng)如何交替發(fā)生為切入點(diǎn),說(shuō)明高頻摩擦噪聲產(chǎn)生機(jī)理。首先,以粘-滑機(jī)理為突破口通過(guò)改進(jìn)滑動(dòng)螺母副潤(rùn)滑介質(zhì),降低動(dòng)摩擦系數(shù);其次,借助二自由度模型,對(duì)影響高頻摩擦噪聲產(chǎn)生的因素進(jìn)行識(shí)別,通過(guò)改變絲杠及螺母接觸面接觸形式,改變絲杠及螺母的旋合面接觸剛性方法進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì),并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證改進(jìn)結(jié)果的有效性。根據(jù)現(xiàn)有絲杠及螺母的加工及檢測(cè)技術(shù),并結(jié)合航空零部件生產(chǎn)特點(diǎn),選取滿足絲杠及螺母改進(jìn)接觸面接觸形式的加工方法,使其適應(yīng)生產(chǎn)需要。
【圖文】：

圖 1-1 粘-滑機(jī)理圖十世紀(jì)六十年代 Spurr[4]提出了自鎖-滑動(dòng)機(jī)理，不少學(xué)者因此建立模型，較為經(jīng)典模型如圖 1-2 所示，L 代表剛性桿，N 代表剛性桿力，F(xiàn)f 代表摩擦力。剛性桿 L，一端與剛性滑平面接觸，另一端固固定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)剛性桿隨著剛性滑平面滑動(dòng)時(shí)，剛性桿會(huì)因摩擦力矩，引起法向力和摩擦力的增大，當(dāng)增大到某一值時(shí)，剛性滑平面法進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但實(shí)際情況卻不是這樣，剛性桿會(huì)因材料不同、產(chǎn)生變形卸載，而后剛性平面又會(huì)移動(dòng)，摩擦力產(chǎn)生的扭矩仍會(huì)增生了反復(fù)的自鎖與滑動(dòng)，自鎖-滑動(dòng)機(jī)理因此產(chǎn)生，從而說(shuō)明了摩系統(tǒng)不穩(wěn)定性造成的；Mills[5]早期提出了摩擦系數(shù)和相對(duì)滑動(dòng)速度來(lái)通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型，指出摩擦系統(tǒng)具有負(fù)阻尼，能量積累，系統(tǒng)性，從而產(chǎn)生振動(dòng)，引發(fā)高頻摩擦噪聲；由系統(tǒng)不穩(wěn)定性角度出發(fā)，摩擦噪聲是有多個(gè)模態(tài)同時(shí)存在，并存在一定關(guān)系而產(chǎn)生。十世紀(jì)八十年代，Aronoy[6]在實(shí)驗(yàn)中首先發(fā)現(xiàn)了模態(tài)耦合的現(xiàn)象，，態(tài)耦合理論。隨后人們根據(jù)模態(tài)耦合理論進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)及有限

圖 1-2 自鎖-滑動(dòng)機(jī)理圖論的提出，學(xué)者們對(duì)摩擦噪聲產(chǎn)生和消除展的發(fā)展，研究者們?cè)絹?lái)越希望通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、合的方法來(lái)說(shuō)明高頻摩擦噪聲產(chǎn)生的原因及避aid[10]等對(duì)汽車(chē)摩擦盤(pán)制動(dòng)噪聲進(jìn)行了概取不同種材料，對(duì)剎車(chē)片與剎車(chē)盤(pán)的材料產(chǎn)生得出哪種材料產(chǎn)生噪聲更小，為實(shí)際工作改變接觸表面狀態(tài)，消除高頻摩擦噪聲的方聲大小的影響。噪聲的研究始于二十世紀(jì)八十年代，起步略晚，分別以理論分析、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、仿真分析與預(yù)靜[13]教授從自激振動(dòng)角度對(duì)摩擦噪聲進(jìn)行了動(dòng)形成的兩種機(jī)制，即摩擦力變化負(fù)阻尼機(jī)制慣性機(jī)制。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：V244.212;V271.41

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本文編號(hào)：2606040