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柔性轴如何提高飞行性能

经过迈克·桑特|2018年12月19日

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Fighter-Jet-Afterburner-Nozzle

柔性轴在战斗机加力燃烧器喷管控制系统中很常见。控制喷嘴开启和关闭的执行器是由一系列环形发动机的柔性轴驱动和同步的。这些灵活的轴是高度设计,以承受极端的温度和扭矩负载提出的这一苛刻的应用。

在航空航天制造史上,已经有几种创新技术改变了飞行形状。这些技术中的一些不是众所周知或自身的影响,如螺旋桨或喷气机,而是替代是幕后发生的创新,悄然能够以各种方式对航空航天技术稳步改善。点的一个案例是柔性轴。

柔性轴是精确的定义和配置嵌套的弹簧,紧密缠绕,使其具有扭转或旋转强度,而不是在标准钢丝绳或电缆中发现的拉伸强度,柔性轴承受相似的抗拉强度。使柔性轴特别有用的是柔性轴可以弯曲,但也仍然旋转;柔性轴像实心轴一样透射旋转运动,但它可以在使用实心轴不切实际地进行的障碍物上。

柔性轴组件由旋转轴(有时称为核心)和金属端部配件组成,用于连接到配套部件上。必要时使用保护外壳。这个外壳有配件(称为套圈),在使用过程中保持固定,可以起到环保的作用。

柔性轴是传递旋转运动的一种非常有效的手段,比万向节、齿轮、链轮和链条、皮带和滑轮效率更高。它的成本通常比这些其他设备低,并提供额外的好处,补偿失调。从787飞机到儿童玩具,柔性轴组件被成功地应用于所有领域。他们的长寿命不受连续运行速度高达50,000 RPM的影响,他们可以承受的温度范围从-300到1000°F。

柔性轴用于许多航空航天应用。一些常见应用包括推力反向器致动系统(TRAS),皮瓣致动,阀门覆盖系统,加力喷嘴致动等。

CRJ200-TRAS柔性轴应用

柔性轴是许多大型商用飞机上的TRAS系统的重要组成部分。TRAS系统基本上是这些飞机的发动机制动器。位于发动机的背面,涡轮机/喷气发动机的推力反转器基本上关闭旁路并转移到向前推动推力以减慢平面。在前向动作中,推力进入进气和排气和旁路。在止动运动中,推力进入摄入量,由于旁路关闭,推力反向器通过前方面向矩阵将旁路流转移,导致平面停止。该系统中使用了四个柔性轴,其同步和连接打开推力反向器的两半的致动器。在反式罩锁中使用了另外两个柔性轴,这使得TRA保持在飞行中的展开。

TRAS-flexible-shaft-application

另一种用于商用飞机TRAS的柔性轴。

为什么柔性轴?
虽然在一些应用程序中部署灵活的轴显得极其复杂或苛刻,但其他应用程序似乎很简单。然而,在所有这些应用中,柔性轴是一个常量。在某些应用中,柔性轴通常是旋转运动传输的首选,而不是齿轮箱、万向节和皮带和滑轮。

一个公司,S.S.白色技术,为每个应用设计定制的灵活轴,以最大限度地提高效率。这就是柔性轴的美丽之处。每个柔性轴总成可以精心设计和创建,以满足特定应用的需要。如果一个应用程序需要一个精确的扭转强度或功率,灵活的轴可以做出来精确匹配。这并不容易做到。柔性轴是一个惊人的复杂产品,不容易建模的简单计算。

例如,设计柔性轴最具挑战性的方面之一是平衡弯曲灵活性和扭转挠度的相反特性。怀特公司的工程师用一款名为Perflexion的计算机建模软件解决了这个问题。该软件允许设计工程师优化柔性轴的性能特性。通过Perflexion, S.S. White完全模拟了柔性轴内所有钢丝的行为,并实现了最大弯曲灵活性,同时允许最小扭转挠度,比公认的行业标准提高了20 - 30%。

当传递旋转运动,特别是在狭窄的空间,灵活的轴是有效的,多才多艺,和耐用。柔性轴是航空航天工业的支柱之一。从挡风玻璃刮水器到TRAS系统再到喷气加力燃烧器,柔性轴都在那里,它们安静而高效地工作着,许多人并不知道,但对所有人来说却是不可或缺的。

轮白
www.sswhite.net.


了下:耦合技巧,齿轮•齿轮头•减速器
标记:SSWHITE.

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