[发明专利]一种直升机主减速器壳体强度仿真方法

权利要求书

1.一种直升机主减速器壳体强度仿真方法，其特征在于：利用三维建模软件建立主减速器壳体相关组件装配模型，利用传动系统仿真分析软件建立传动系统模型，获取传动系统各齿轮轴轴承支点载荷数据作为后续主减速器壳体仿真分析载荷；进入有限元仿真分析软件，导入主减速器壳体相关组件装配模型；设置材料参数、进行有限元网格划分、设置零件之间的接触条件、设置载荷条件、设置解算条件并进行解算，其中，载荷条件为各齿轮轴轴承支点载荷数据；解算完成后，用有限元仿真分析软件查看主减速器壳体强度仿真分析结果。

2.根据权利要求1所述的直升机主减速器壳体强度仿真方法，其特征在于：所述的直升机主减速器壳体强度仿真方法具体步骤为：

步骤一、采用三维建模软件，对主减速器壳体组件进行建模并保存为可用于后续开展有限元仿真分析的格式；

步骤二、采用传动系统仿真分析软件，建立传动系统齿轮轴系的仿真分析模型；

步骤三、在传动系统仿真分析模型中对齿轮轴系施加功率及转速，进行动态传动仿真模拟；

步骤四、计算并提取转动中的齿轮轴系各轴承承受载荷；

步骤五、将步骤一中所建立的壳体组件三维数模导入有限元仿真分析软件，建立壳体组件仿真分析模型；

步骤六、对仿真分析模型赋予材料参数；

步骤七、进行有限元网格划分；

步骤八、设置零件间的接触条件；

步骤九、对有限元节点或体上的点或面施加载荷及约束，其中，所施加的载荷为步骤四中齿轮轴系各轴承承受载荷，所述约束为减速器在直升机上的安装约束；

步骤十、设置求解条件并解算；

步骤十一、查看求解结果并进行结果校核。

3.根据权利要求2所述的直升机主减速器壳体强度仿真方法，其特征在于：所述主减速器壳体组件按照飞机上的装配结构从上到下包括锥形机匣、主减上盖、固定齿圈、追齿圈支架、主减机匣以及防扭盘，其约束为锥形机匣通过撑杆与飞机连接，将拉力传递到飞机；防扭盘通过螺栓与飞机连接，将扭矩传递到飞机。

4.根据权利要求2所述的直升机主减速器壳体强度仿真方法，其特征在于：步骤四中所述的各轴承承受载荷为各齿轮轴自身坐标系下三向载荷分量。

5.根据权利要求2所述的直升机主减速器壳体强度仿真方法，其特征在于：步骤六中所述的材料参数包括：密度，弹性模量，泊松比。

6.根据权利要求2所述的直升机主减速器壳体强度仿真方法，其特征在于：步骤八中所述的接触条件按照以下原则：

a)螺栓连接的两个端面选择绑定接触；

b)止口连接面选择标准接触；

c)螺栓与孔配合面选择不分离接触。

7.根据权利要求2所述的直升机主减速器壳体强度仿真方法，其特征在于：步骤九中所述的载荷为轴承力，其施加原则如下：

a)在轴承安装面建立局部坐标系，选择Z轴为轴向；

b)在局部坐标系的XY平面内施加轴承力，确保该力无轴向分量；

c)轴承力的轴向分量施加于轴承端面与主减速器机匣壳体连接端面处。

8.根据权利要求2所述的直升机主减速器壳体强度仿真方法，其特征在于：步骤九中所述的约束施加原则如下：

a)对于完全限制的边界采用固定约束；

b)对于具有部分自由度的边界选择位移约束，即只放开具有自由度的位移，并约束其他的位移。

9.根据权利要求2所述的直升机主减速器壳体强度仿真方法，其特征在于：步骤十中所述的求解条件至少包括：应力、应变、接触输出设置。

10.根据权利要求2所述的直升机主减速器壳体强度仿真方法，其特征在于：步骤十一中所述的求解结果至少包括：应力、变形、接触力、支反力。