浏览全部资源
扫码关注微信
斜盘发动机摆盘机构参数对动力性能影响分析
Analysis of the Influence of the Parameters of the Pendulum Mechanism of the Swashplate Engine on the Dynamic Performance
- 机械传动 2023年47卷第6期 页码：107-114
- 作者机构：
1.重庆交通大学 航空学院， 重庆 400074
2.绿色航空能源动力重庆市重点实验室， 重庆 401120
3.重庆交通大学 绿色航空技术研究院， 重庆 401120
4.重庆交通大学 机电与车辆工程学院， 重庆 400074
- 作者简介：
邓涛（1982— ），男，江西新干人，博士，教授；研究方向为绿色航空能源动力系统；d82t722@cqjtu.edu.cn。
- 基金信息：重庆市技术创新与应用发展专项重点项目(cstc2019jscx-fxydX0028┫重庆市教育委员会科学技术研究重点项目┣KJZD-K202000701)
DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2023.06.016
中图分类号：纸质出版日期：2023-06-15，
收稿日期：2022-05-05，
修回日期：2022-05-31，
扫 描 看 全 文
邓涛,郑宇惟,张雨潇等.斜盘发动机摆盘机构参数对动力性能影响分析[J].机械传动,2023,47(06):107-114.
Deng Tao,Zheng Yuwei,Zhang Yuxiao,et al.Analysis of the Influence of the Parameters of the Pendulum Mechanism of the Swashplate Engine on the Dynamic Performance[J].Journal of Mechanical Transmission,2023,47(06):107-114.
邓涛,郑宇惟,张雨潇等.斜盘发动机摆盘机构参数对动力性能影响分析[J].机械传动,2023,47(06):107-114. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2023.06.016.
Deng Tao,Zheng Yuwei,Zhang Yuxiao,et al.Analysis of the Influence of the Parameters of the Pendulum Mechanism of the Swashplate Engine on the Dynamic Performance[J].Journal of Mechanical Transmission,2023,47(06):107-114. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2023.06.016.
摘要
为了研究斜盘发动机摆盘机构相关参数对发动机动力性能的影响，通过对斜盘发动机摆盘机构相关参数的推导，建立了其设计参数与发动机动力学性能之间关系的数学模型；结合该数学模型，采用控制变量法，研究摆盘机构缸数的变化对输出转速及斜盘质心位移的影响，并进行了Adams仿真分析。结果显示，当选择缸数为自变量时，斜盘倾角从29.93°逐渐减小至14.26°，且缸数为7缸时的转速平均偏差最小，为0.005 4 r/min；斜盘质心在
x
轴、
y
轴上的位移平均值也最小，分别为-0.005 9 mm、-0.016 7 mm；在
z
轴上的位移平均值为0.038 8 mm，虽不是最小值，但偏移幅值更小。结果表明，发动机缸数为7缸、斜盘倾斜角为16.35°的结构时，主轴转速稳定性及斜盘的稳定性均为最优。研究为斜盘发动机的参数设计提供了参考。
Abstract
In order to study the influence of relevant parameters of the swashplate engine pendulum mechanism on engine dynamic performance
a mathematical model which can express the relationship between its design parameters and engine dynamic performance is established through the derivation of relevant parameters of the swashplate engine pendulum mechanism. Combined with the mathematical model
the influence of the change of the number of cylinders of the pendulum mechanism on the output speed and the displacement of the center of mass of the swashplate are studied using the control variable method
and the Admas simulation analysis is carried out. The results show that when the number of cylinders is selected as the independent variable
the inclination angle of the swashplate decreases gradually from 29.93° to 14.26°
and the average deviation of speed is the smallest when the number of cylinders is 7
which is 0.005 4 r/min; the average displacement of the swashplate centroid on
x
-axis and
y
-axis is also the smallest
which are -0.005 9 mm and -0.016 7 mm respectively; the average displacement on the
z
-axis is 0.038 8 mm
which is not the minimum value
but the offset amplitude is smaller. The results show that when the number of engine cylinders is 7 and the inclined angle of the swashplate is 16.35°
the stability of the spindle speed and the stability of swashplate are the best
which provides some reference for the parameter design of swashplate engines.
关键词
斜盘发动机摆盘机构数学模型仿真动力性
Keywords
Swashplate enginePendulum mechanismMathematical modelSimulationDynamic performance
references
武泽宇.摆盘式发动机Z轴——摆盘机构动力学分析［D］.太原：中北大学，2015：1-2.
WU Zeyu.Dynamic analysis on z-axis—disk mechanism of wobble plate engine［D］.Taiyuan：North University of China，2015：1-2.
POGULYAEV Y，NIKISHIN O，ZHELTOV A.The kinematics of the swashplate engine with two rotating pairs［J］.Procedia Engineering，2017，206：1722-1727.
WAHL R H.Rotary nutating engine：US3895610A［P］.1975-05-22.
PARKER A.Swashplate machines：US3942384［P］.1976-05-09.
JOSEPH S.Wabbler plate engine mechanisms：EP0035867B1［P］.1985-07-31.
KIM J D.Rotary wavy motion type engine：US5138993［P］.1992-08-18.
KORAKIANITIS T，MEYER L，BORUTA M，et al.Alternative cultic-insinuating engine configurations for diverse applications［J］.Trans ASME J End Gas Turbines Power，2004，126（3）：482-488.
周岑.摆盘机（RRSSP机构）运动学、静力学分析［J］.舰船科学技术，1983（5）：65-85.
ZHOU Cen.Kinematic and static analysis of wobble-plate machine （RRSSP mechanism）［J］.Ship Science and Technology，1983（5）：65-85.
周岑.圆弧滚子导槽式摆盘机（RRRSSP机构）运动学及动力学分析［J］.机械设计与研究，1984（6）：8-17.
ZHOU Cen.Kinematic and dynamic analysis of circular arc roller guide groove wobble-plate machine （RRRSSP mechanism）［J］.Machine Design and Research，1984（6）：8-17.
雷云龙.直导槽斜盘发动机运动学仿真计算新方法［J］.鱼雷技术，1999，7（3）：27-30.
LEI Yunlong.A new method for kinematic simulation calculation of straight guide slot swashplate engine［J］.Torpedo Technology，1999，7（3）：27-30.
钱志博，胡欲立，赵寅生，等.鱼雷摆盘发动机基本结构参数优化数学模型的研究［J］.机械科学与技术，2000，19（2）：234-235.
QIAN Zhibo，HU Yuli，ZHAO Yinsheng，et al.Study on the optimization mathematical model of basic structural parameters of torpedo wobble-plate engine［J］.Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering，2000，19（2）：234-235.
吴朝晖，王树宗，宋保维，等.摆盘发动机动态过程的数学模型［J］.机械科学与技术，2003（1）：48-50.
WU Zhaohui，WANG Shuzong，SONG Baowei，et al.Mathematical model of dynamic process for wobble engine［J］.Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering，2003（1）：48-50.
李冬梅，王树宗，吴朝晖.弹性直槽式摆盘发动机的动力学分析［J］.海军工程大学学报，2003（1）：7-10.
LI Dongmei，WANG Shuzong，WU Zhaohui.Dynamic analysis of wobble-plate engine restricted by elastic straight groove mechanism［J］.Journal of Naval University of Engineering，2003（1）：7-10.
李冬梅，王树宗，王德石.摆盘发动机约束机构的动力学分析［J］.武汉理工大学学报（交通科学与工程版），2004，28（6）：803-806.
LI Dongmei，WANG Shuzong，WANG Deshi.Dynamic analysis of constraint mechanism of wobble-plate engine［J］.Journal of Wuhan University of Technology （Transportation Science & Engineering），2004，28（6）：803-806.
张雨潇，邓涛，柳平，等.新型斜盘发动机设计与动力学仿真［J］.机械传动，2021，45（8）：157-164.
ZHANG Yuxiao，DENG Tao，LIU Ping，et al.Design and dynamics simulation of a new type of swashplate engine［J］.Journal of Mechanical Transmission，2021，45（8）：157-164.
0
浏览量
9
下载量
0
CSCD
- 网络PDF下载
- Meta-XML下载
- BibTeX下载
- Endnote下载
- RefMan 下载
- NoteExpress下载
- NoteFirst下载
关联资源
相关文章
相关作者
相关机构
- 技术支持由北京北大方正电子有限公司提供 豫ICP备05013835号-5
京公网安备11010802024621 - 本系统建议在Chrome、 IE9+ 以上版本浏览器阅读本站内容，360浏览器请切换至极速模式
- Cookies帮助我们提供服务并提供个性化体验。使用本网站，即表示您同意我们使用Cookies