基于恒速传动装置调节系统计算仿真的修理容差分析方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及基于恒速传动装置调节系统计算仿真的修理容差分析方法，包括：一、通过产品技术标准和设计图纸，计算离心调节器在理想条件下的工作状态，得出阀芯位移与输入转速的对应关系；二、基于ADAMS仿真模拟建立机械运动模型，建立离心调节器的三维模型并模拟机械运动过程，得出不同转速下阀芯位移的变化趋势，与计算结果比对；三、建立离心调节系统液压系统仿真模型，建立零件磨损老化的程度与调节器性能的线性关系；四、试验验证仿真模型的可信度，纠正模型与实际的偏差后完善仿真模型；五、确定修理容差。本发明专利技术通过对离心调节器计算仿真分析，进而确定修理容差，可为恒速传动装置的修理提供技术支撑。

Repair Tolerance Analysis Method Based on Calculating and Simulation of Regulating System of Constant Speed Drive

The invention relates to a repair tolerance analysis method based on the calculation simulation of the regulating system of a constant speed transmission device, which includes: 1. calculating the working state of the centrifugal regulator under ideal conditions by means of product technical standards and design drawings, and obtaining the corresponding relationship between the displacement of the valve core and the input speed; 2. establishing a mechanical motion model based on ADAMS simulation and establishing a three-dimensional model of the centrifugal regulator. 3. Establish the hydraulic system simulation model of centrifugal control system and establish the linear relationship between wear and aging degree of parts and regulator performance; 4. Test to verify the reliability of simulation model and improve the simulation model after correcting the deviation between model and practice; 5. Determine the repair. Poor temperament. The invention determines the repair tolerance by calculating and simulating the centrifugal regulator, which can provide technical support for the repair of the constant speed transmission device.

【技术实现步骤摘要】
基于恒速传动装置调节系统计算仿真的修理容差分析方法
本专利技术涉及航空恒速传动装置
，具体的说是基于恒速传动装置调节系统计算仿真的修理容差分析方法。
技术介绍
众所周知，恒速传动装置是飞机电源系统内一个重要的部件，用于将发动机输出的变化转速转变为恒定的转速，供交流发电机发出频率稳定的交流电。恒速传动装置长时间工作后，零件运动产生磨损、疲劳、变形等现象，造成转速补偿系统性能偏差，由于恒速传动装置结构复杂，影响系统正常工作的因素较多，常规维修手段只能在事故发生后追本溯源，查找故障原因，通常难以查明故障点。修理技术指标以技术标准为基础，结合修理经验，逐步摸索可修理深度，耗时较长，成本较高。离心调节器部件感受恒速传动装置实际输出转速并向液压机提供纠正偏差的控制压力信号，液压机接受产品输入转速和来自调节器的控制压力信号，向差动齿轮系提供补偿转速；因此，研究离心调节器部件的详细工作原理与工作状态，进行理论计算与系统仿真对恒速传动装置显得尤为重要。
技术实现思路
为了避免和解决上述技术问题，本专利技术提出了基于恒速传动装置调节系统计算仿真的修理容差分析方法。本专利技术所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：基于恒速传动装置调节系统计算仿真的修理容差分析方法，包括：步骤一：通过产品技术标准和设计图纸，计算离心调节器在理想条件下的工作状态，得出阀芯位移与输入转速的对应关系；步骤二：基于ADAMS仿真模拟建立机械运动模型，通过CATIA软件建立离心调节器的三维模型并模拟机械运动过程，得出不同转速下阀芯位移的变化趋势，与计算结果进行比对；步骤三：基于AMESim软件建立离心调节系统液压系统仿真模型，建立零件磨损老化的程度与调节器性能的线性关系；步骤四：试验验证仿真模型的可信度，对比试验结果与仿真模型输出结果的一致性，纠正模型与实际的偏差后完善仿真模型。步骤五：确定修理容差，通过仿真模型模拟使用过程中重要参数变化对整体性能的影响。进一步的，所述步骤一中离心调节器在理想条件下工作状态的计算包括以下几个参数：离心块组件参数，得出离心块座上凸爪与阀芯接触位置到转轴的距离、离心块旋转角度之间的关系；分油活门组件参数，得出离心块质心与旋转阀套旋转轴距离、阀芯轴承面到离心块旋转轴的位移、离心块向外张开角度之间的关系；旋转阀套运动参数，得出阀芯位移与输入转速之间的关系。进一步的，所述步骤二包括：通过CATIA软件建立各零件模型，装配后生成中性文件格式，导入到ADAMS软件中；对在实际运动过程中没有相对运动的零件进行布尔运算合并，简化模型,并添加各零件的材料属性；根据实际材料配置各零件质量，通过添加约束限定部件运动的自由度,并添加运动驱动模拟离心调节器装置的机械运动过程；设置参数离心块旋转时间和仿真步数，仿真计算后进入Postprocess模块，得出不同转速与阀芯位移的特性曲线。进一步的，所述各零件模型包括调节齿轮、调节块、连杆、调速弹簧、离心块、离心块座、旋转阀套、阀芯、阀套。进一步的，所述步骤三包括：建立仿真模型；设置仿真参数；利用AMESim软件得到转速与变压腔输出压力之间关系、不同弹性系数对阀芯动态系数的影响以及阀芯阀套间隙与输出压力之间关系；34)进行离心调节器工作磨损状态模拟，建立零件磨损老化的程度与调节器性能的线性关系。进一步的，所述仿真参数包括弹簧弹力系数、预紧力、阀芯直径、阀套直径、控制压力孔直径、压力孔直径、初始转速、恒压源。进一步的，所述步骤四中试验过程包括：取离心调节器产品的进行性能测试，验证仿真模型的可信度；取若干个离心调节器产品测试，利用AMESim得到转速与变压腔输出压力的拟合曲线、阀芯阀套间隙与输出压力的拟合曲线，与仿真结果作比较从而验证仿真结果的可信性。进一步的，所述步骤五包括：增加配合间隙仿真；结合修理经验设定离心调节器工作时长，得到配合间隙与输入转速的特性曲线；根据仿真结果，将转速偏差超过±3r/min作为考核点，建立配合间隙增加值与离心调节器正常工作范围的对应关系。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术通过建立仿真模型，可模拟离心调节系统内部零件磨损对整个恒速传动装置系统性能的影响。2、本专利技术分析了恒速传动装置中离心调节器的结构域原理，利用理论计算和试验确保仿真结果的可信度，具有普遍适用意义。3、本专利技术所得结果对实际产品修理质量的提高有一定的指导意义，同过对离心调节器计算仿真分析，模拟零件参数发生变化对部件系统的影响，进而确定修理容差，可为恒速传动装置的修理提供技术支撑。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1为本专利技术的步骤流程框图；图2为本专利技术中离心调节器的剖视图；图3为本专利技术中离心块组件的结构示图一；图4为本专利技术中离心块组件的结构示图二；图5为本专利技术中分油活门组件的结构示意图；图6为本专利技术中调节罩组件的结构示意图；图7为本专利技术中调节器平衡位置的示意简图；图8为本专利技术中进油孔截面计算简图；图9为本专利技术中阀芯位移与输入转速的对应关系曲线图；图10为仿真模拟情况下，离心块在不同转速下与阀芯之间的位移关系特性曲线；图11为本专利技术中阀芯位移与转速关系模拟结果与理论计算结果的对比图；图12为本专利技术中离心调节器的液压原理图；图13为本专利技术中离心调节器AMESim仿真模型图；图14为本专利技术中转速与变压腔输出压力关系图；图15为本专利技术中不同弹性系数对阀芯动态系数的影响图；图16为本专利技术中阀芯阀套间隙与输出压力之间关系图；图17为本专利技术中取十件离心调节器产品试验后，转速与变压腔输出压力试验结果图；图18为本专利技术中取十件离心调节器产品试验后，得到转速与变压腔输出压力的模拟结果与试验结果对比图；图19为本专利技术中阀芯阀套在不同间隙试验结果图；图20为本专利技术中阀芯阀套配合间隙增加1μm时的转速值关系图；图21为本专利技术中阀芯阀套配合间隙增加2μm时的转速值关系图；图22为本专利技术中阀芯阀套配合间隙增加3μm时的转速值关系图；图23为本专利技术中阀芯阀套配合间隙增加4μm时的转速值关系图；图24为本专利技术中阀芯阀套配合间隙增加5μm时的转速值关系图；图25为本专利技术中磨损时间与阀芯阀套最大配合间隙对应图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本专利技术进一步阐述。如图1所示，基于恒速传动装置调节系统计算仿真的修理容差分析方法，包括：步骤一：通过产品技术标准和设计图纸，计算离心调节器在理想条件下的工作状态，得出阀芯2位移与输入转速的对应关系；其中，离心调节器在理想条件下工作状态的计算包括以下几个参数；11)离心块11组件参数，得出离心块座上凸爪1与阀芯2接触位置到转轴的距离、离心块11旋转角度之间的关系；如图2所示，根据离心调节器设计图样与技术标准，得到如表1的参数。表1图样尺寸参数在计算时，以离心块11的旋转轴方向为X坐标，凸爪1方向为正，与配重垂直方向为Z轴，向配重方向为正；以X轴与Y轴交叉点为原点O，垂直于XOY平面，向凸爪1方向为Y轴正方向，建立坐标系。离心块座如图3、图4所示,根据三维模型及零件材料，计算出组合件质心：(XL,YL,ZL)＝(0.289，-0.180，9.147)当离心块11旋转角度为θ时，离心块座上凸爪1与阀芯2接触位置距离心块11转轴距离：其中，L1、L2、L本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于恒速传动装置调节系统计算仿真的修理容差分析方法，其特征在于：包括：步骤一：通过产品技术标准和设计图纸，计算离心调节器在理想条件下的工作状态，得出阀芯位移与输入转速的对应关系；步骤二：基于ADAMS仿真模拟建立机械运动模型，通过CATIA软件建立离心调节器的三维模型并模拟机械运动过程，得出不同转速下阀芯位移的变化趋势，与计算结果进行比对；步骤三：基于AMESim软件建立离心调节系统液压系统仿真模型，建立零件磨损老化的程度与调节器性能的线性关系；步骤四：试验验证仿真模型的可信度，对比试验结果与仿真模型输出结果的一致性，纠正模型与实际的偏差后完善仿真模型；步骤五：确定修理容差，通过仿真模型模拟使用过程中重要参数变化对整体性能的影响。

【技术特征摘要】
1.基于恒速传动装置调节系统计算仿真的修理容差分析方法，其特征在于：包括：步骤一：通过产品技术标准和设计图纸，计算离心调节器在理想条件下的工作状态，得出阀芯位移与输入转速的对应关系；步骤二：基于ADAMS仿真模拟建立机械运动模型，通过CATIA软件建立离心调节器的三维模型并模拟机械运动过程，得出不同转速下阀芯位移的变化趋势，与计算结果进行比对；步骤三：基于AMESim软件建立离心调节系统液压系统仿真模型，建立零件磨损老化的程度与调节器性能的线性关系；步骤四：试验验证仿真模型的可信度，对比试验结果与仿真模型输出结果的一致性，纠正模型与实际的偏差后完善仿真模型；步骤五：确定修理容差，通过仿真模型模拟使用过程中重要参数变化对整体性能的影响。2.根据权利要求1所述的基于恒速传动装置调节系统计算仿真的修理容差分析方法，其特征在于：所述步骤一中离心调节器在理想条件下工作状态的计算包括以下几个参数：离心块组件参数，得出离心块座上凸爪与阀芯接触位置到转轴的距离、离心块旋转角度之间的关系；分油活门组件参数，得出离心块质心与旋转阀套旋转轴距离、阀芯轴承面到离心块旋转轴的位移、离心块向外张开角度之间的关系；旋转阀套运动参数，得出阀芯位移与输入转速之间的关系。3.根据权利要求1所述的基于恒速传动装置调节系统计算仿真的修理容差分析方法，其特征在于：所述步骤二包括：通过CATIA软件建立各零件模型，装配后生成中性文件格式，导入到ADAMS软件中；对在实际运动过程中没有相对运动的零件进行布尔运算合并，简化模型，并添加各零件的材料属性；根据实际材料配置各零件质量，通过添加约束限定部件运动的自由度，并添加运动驱动模拟离心调节器装置的机械运动过程；设置参数离...

【专利技术属性】
技术研发人员：王悦，罗雁，彭杰，张铮，蔡沛军，
申请(专利权)人：芜湖双翼航空装备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34