气压辅助螺旋支腿试验研究

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1、2017年第4期导弹与航天运载技术No.42017总第354期MISSILESANDSPACEVEHICLESSumNo.354文章编号：1004-7182(2017)04-0078-04DOI：10.7654/j.issn.1004-7182.20170418气压辅助螺旋支腿试验研究112黄福友，陈世超，黄杰（1.北京航天发射技术研究所，北京，100076；2.内蒙古科技大学能源与环境学院，包头，014040）摘要：介绍一种利用气压辅助承载减小调整时螺旋副之间载荷的螺旋支腿及试验情况，并提出了螺旋支腿增加气压辅助结构，提高带载调整能力的应用建议。研究结果表明：气

2、压辅助螺旋支腿通过气动力平衡螺旋副调整过程所受的负载，从而能够减少转动摩擦阻力，减小驱动功率，提高其承载能力。关键词：螺旋传动；气缸；摩擦力中图分类号：V414文献标识码：AExperimentalResearchonScrewLifting-legwithAirCylinder112HuangFu-you,ChenShi-chao,HuangJie(1.BeijingInstituteofSpaceLaunchTechnology,Beijing,100076;2.InnerMongoliaUniversityofScience&TechnologySchool

3、ofEnergy&Environment,Baotou,014040)Abstract:Inthisarticle,weintroduceahelicalleg(anditsexperimentalconditions)whichutilizespneumaticauxiliarybearingtoreducetheloadbetweenhelicalpairsduringadjustment,proposeanauxiliarystructureofthehelicallegtodecreasepressurebetweenhelicalpairs,andadv

4、iseonhowtoimprovethecapacityofloadadjustment.Theresearchresultshowsthatairpressureassistedspirallegcanadjustthesufferedloadingduringtheprocessthroughaerodynamicforcebalancingspiralpair,thentoreducetherotatingfrictionalresistance,decreasethedrivingpowerandimprovetheloadbearingcapacity.

5、Keywords:Spiraltransmission;Cylinder;Frictionresistance0引言导弹、火箭地面支持设备上广泛采用螺杆-螺母的螺旋传动机构，实现承载状况下的升降调整，通过液[1~3]压马达、减速器进行驱动。因其滑动螺旋副的螺旋升角小于摩擦角时具有自锁特性，调整后位置不会变化，对于有位置保持要求的负载高度调整装置应用较多，如：运载火箭发射台支撑装置、火箭垂调装置、部分导弹发射车支腿等。螺旋传动机构主要由齿轮盘、轴承、外套筒、螺杆、螺母、内套筒、衬套、球头及基座等组成，如图1图1螺旋传动机构原理所示。[4]由于传力螺旋主要失效形式是螺

6、旋表面的磨损、1螺旋传动静动载荷分析螺杆拉断或螺牙强度破坏。设计时常以耐磨性计算和以某螺旋支腿为例按文献[4]进行螺旋传动静动载强度计算确定螺旋传动的主要尺寸。普通传力螺旋升荷分析，设计要求最大载荷F为10t，并能自锁。螺杆材料选40Cr调质处理，许用应力σ=540MPa,降调整时的载荷，即耐磨性计算载荷与强度计算时的s载荷相同，通常静强度余量较大。由文献[4]可得：收稿日期：2016-12-02；修回日期：2017-06-29作者简介：黄福友（1973-），男，研究员，主要研究方向为推进剂加注与供配气、流体机械等第4期黄福友等气压辅助螺旋支腿试验研究79σ[]σ

7、=s来的1/3左右。3~5=100~108MPa，取[]σ=140MPa。螺母材料选棒QAl10-4-4R&95GB4429-84，由文2气压辅助螺旋支腿方案及试验情况献[4]可得：许用抗拉强度[]σ=40~60MPa，取b基于以上计算分析，研制了气压辅助螺旋支腿，[]σ=50MPa；许用剪切强度[]τ=30~40MPa，取b如图2所示。该气压辅助螺旋支腿主要由进气端盖、[]τ=30MPa。活塞、上轴承、缸筒、螺杆、盖板、下轴承、球座、1.1耐磨性计算支撑盘等组成。需调整时将一定压力的气体充入活塞许用比压[]p=7~10MPa，取[]p=8MPa。30°锯上部，气

8、动力平衡掉