CN215059181U - 一种小型简易航空发电机减振传动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种小型简易航空发电机减振传动系统，包括柔性减振元件和金属传动轴元件；所述柔性减振元件的一端与发动机的主轴连接，所述柔性减振元件的另一端通过金属传动轴元件与直流发电机连接。本实用新型的小型简易航空发电机减振传动系统中，通过所述柔性减振元件和金属传动轴元件的共同设计调参，可获得较宽的扭转刚度和阻尼调整范围，以避开发动机工作主要激励频率和降低次要激励频率共振幅值，达到减振效果。

Description

一种小型简易航空发电机减振传动系统

技术领域

本实用新型涉及航空发电机技术领域，具体而言，涉及一种小型简易航空发电机减振传动系统。

背景技术

近年来无人机发展非常迅速，一些大、中型无人机，其搭载多种任务载荷和武器，机载任务载荷功率较大。同时，这类无人机一般采用航空活塞发动机，活塞发动机曲轴旋转过程中，气缸燃气压力、活塞和连杆等运动部件的惯性力不断变化，从而引起作用于曲轴的交变扭矩，其扭转振动较大。

现有航空发电机传动系统一般采用刚性联轴器、金属长轴、皮带等方式的传动技术，其刚度和阻尼特性可调范围小，或自身强度不好，适用范围受到一定限制。

航空活塞发动机扭转振动大，配装的大功率直流发电机转子转动惯量相对较大，对传动系统减振要求高。大功率直流发电机适配航空活塞发动机过程中容易出现传动系统扭振问题，造成大功率直流发电机电压稳定性差，甚至联轴器、传动轴或皮带等传动系统零件断裂破坏。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种小型简易航空发电机减振传动系统，以改善大功率直流发电机输出电压品质和避免联轴器、传动轴或皮带等传动系统零件断裂破坏。

本实用新型提供的一种小型简易航空发电机减振传动系统，包括柔性减振元件和金属传动轴元件；所述柔性减振元件的一端与发动机的主轴连接，所述柔性减振元件的另一端通过金属传动轴元件与直流发电机连接。

进一步的，所述金属传动轴元件两端分别与柔性减振元件的另一端和直流发电机进行花键套接。

进一步的，所述柔性减振元件的一端通过法兰盘和螺栓连接到发动机的主轴上。

作为优选，所述柔性减振元件的材质为橡胶。

作为优选，所述柔性减振元件为弹簧。

作为优选，所述金属传动轴元件的材质为合金钢材料。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的小型简易航空发电机减振传动系统中，通过所述柔性减振元件和金属传动轴元件的共同设计调参，可获得较宽的扭转刚度和阻尼调整范围，以避开发动机工作主要激励频率和降低次要激励频率共振幅值，达到减振效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为实用新型的小型简易航空发电机减振传动系统

图2为振动放大系数T_A随频率比ω/ω_n和阻尼比ζ的变化关系示意图。

图标：1-柔性减振元件、2-金属传动轴元件。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1所示，本实施例提出一种小型简易航空发电机减振传动系统，包括柔性减振元件1和金属传动轴元件2；所述柔性减振元件1的一端与发动机的主轴连接，所述柔性减振元件1的另一端通过金属传动轴元件2与直流发电机连接。

其中，所述柔性减振元件1的一端通过法兰盘和螺栓连接到发动机的主轴上。柔性减振元件1主要提供一定的阻尼和刚度特性，其参数可通过改变柔性减振元件1参数设计，如所述柔性减振元件1的材质为橡胶时，可以设计采用的橡胶硬度和尺寸来提供一定的阻尼和刚度特性；如所述柔性减振元件1为弹簧时，可以设计采用的弹簧刚度或尺寸来提供一定的阻尼和刚度特性等等。

其中，所述金属传动轴元件2两端分别与柔性减振元件1的另一端和直流发电机进行花键套接。所述金属传动轴元件2主要提供一定的刚度特性，其参数可通过改变直径和长度尺寸设计；如所述金属传动轴元件2的材质为合金钢材料时，可以设计金属传动轴元件2的直径和长度尺寸来提供一定的刚度特性。

通过所述柔性减振元件1和金属传动轴元件2的共同设计调参，可获得较宽的扭转刚度和阻尼调整范围，以避开发动机工作主要激励频率和降低次要激励频率共振幅值，达到减振效果。具体分析如下：

本实施例的小型简易航空发电机减振传动系统中，柔性减振元件1的扭转刚度为k₁，金属传动轴元件2的扭转刚度为k₂，则所述小型简易航空发电机减振传动系统的扭转刚度可调范围在k＝(k₁×k₂)/(k₁+k₂)，其扭转刚度降低。

以某一四缸发动机为例，其常用转速范围n(rpm)，直流发电机转子转动惯量约为J(kg·m²)，小型简易航空发电机减振传动系统的转动惯量相对较小，忽略不计。发动机工频范围n/60(Hz)，考虑2倍频影响，则工作范围内主要激励频率为ω＝n/60(Hz)，直流发电机转子和传动系统扭振固有频率应避开主频激励，设计范围

调整k₁和k₂使发动机激励频率与固有频率之比ω/ω_n，能够使其避开发动机常用转速范围的激励。金属传动轴元件2阻尼较小，柔性减振元件1阻尼较大，系统阻尼比可达0.1，在非常用转速范围，也能降低共振峰幅值。

根据振动理论，振动放大系数T_A与激励频率ω_n、系统固有频率ω、阻尼比ζ三者之间的关系公式为：

图2给出了振动放大系数T_A随频率比ω/ω_n和阻尼比ζ的变化关系，振动放大系数T_A＝1.0表示传动系统振动不放大。从图2中可以看出，当ω/ω_n＝1.0，即激励频率ω_n与系统固有频率ω相同时，振动放大最严重。当

时，系统振动放大系数T_A＝1.0，即振动不放大。对于次要激励频率如1/2倍频，激励相对较小，同时考虑柔性减振元件1阻尼影响振动放大系数较小(ζ＝0.1，T_A＝5.1)，虽然无法避免同频共振，但在该小型简易航空发电机减振传动系统的阻尼作用下仍然可以控制在较低水平。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种小型简易航空发电机减振传动系统，其特征在于，包括柔性减振元件(1)和金属传动轴元件(2)；所述柔性减振元件(1)的一端与发动机的主轴连接，所述柔性减振元件(1)的另一端通过金属传动轴元件(2)与直流发电机连接。

2.根据权利要求1所述的小型简易航空发电机减振传动系统，其特征在于，所述金属传动轴元件(2)两端分别与柔性减振元件(1)的另一端和直流发电机进行花键套接。

3.根据权利要求1所述的小型简易航空发电机减振传动系统，其特征在于，所述柔性减振元件(1)的一端通过法兰盘和螺栓连接到发动机的主轴上。

4.根据权利要求1-3任一项所述的小型简易航空发电机减振传动系统，其特征在于，所述柔性减振元件(1)的材质为橡胶。

5.根据权利要求1-3任一项所述的小型简易航空发电机减振传动系统，其特征在于，所述柔性减振元件(1)为弹簧。

6.根据权利要求1-3任一项所述的小型简易航空发电机减振传动系统，其特征在于，所述金属传动轴元件(2)的材质为合金钢材料。

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