采用平面二次包络环面蜗杆的风洞模型支撑机构设计

采用平面二次包络环面蜗杆的风洞模型支撑机构设计

甘小明，陈万华，虞择斌，韩洪伟

(中国空气动力研究与发展中心，四川 绵阳 621000)

Design of Sting Model Support in Wind Tunnel Using Planar Double Enveloping Worm

GAN Xiaoming，CHEN Wanhua，YU Zebin，HAN Hongwei

(China Aerodynamic Research and Development Center，Mianyang 621000，China)

摘要：风洞是研究航空航天飞行器的基础性关键性地面设备，模型支撑系统是风洞的关键部件，其运动精度和动态特性直接影响风洞试验精度。采用平面二次包络环面蜗杆作为模型支撑系统的传动部件，对模型支撑系统进行有限元分析和优化设计，并将计算结果运用在设计中。模型支撑系统实际运行结果表明，各项设计指标满足使用要求。

关键词：二次包络；风洞；模型支撑机构

中图分类号：TH132

文献标识码：A

文章编号：1001-2257(2015)07-0028-03

收稿日期：2015-01-15

作者简介：甘小明(1971-)，男，四川邻水人，副研究员，硕士，主要从事航空航天地面模拟设备设计。

Abstract：Wind tunnels are the basic and key facilities in developing aircraft for aviation and spaceflight. Model support mechanism are the key part in wind tunnels, because the motion precision and dynamic characteristics directly affect the precision of the wind tunnel test. The transmission of the sting model support uses a planar double enveloping worm. Finite element analysis and optimizing is conducted on the sting model support. Tests running the sting model support show the design is successful.

Key words：double enveloping；wind tunnel； model support mechanism

0引言

风洞是研究航空航天飞行器气动力气动热的基础性、关键性地面设备[1]。风洞模型支撑系统是风洞的关键部件，要求其抗冲击和承载能力强、稳定性好及传动精度高。采用普通传动机构难以满足上述要求；平面二次包络环面蜗杆副具有传动精度高、承载能力强、效率高和寿命长的优点[2-5]，是模型支撑系统理想的传动机构。

1平面二次包络环面蜗杆成型机理

平面二次包络环面蜗杆副是经过二次包络运动所形成的运动副，如图1所示。第1次包络是以特定齿面的蜗轮作为产形轮，与被加工的蜗杆齿面啮合，围绕假想的基圆锥以角速度ω0绕轴线回转，同时被加工蜗杆绕自身轴线以角速度ω1回转，以此进行包络展成环面蜗杆的过程；……