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年月机床与液压.
第卷第期..
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飞机液压助力器动态性能仿真分析
杨家军,余震
华中科技大学机械学院,湖北武汉
摘要:分析液压助力器的工作原理,建立其数学模型,在环境下进行仿真,利用绘出仿真结果图形,
研究结构参数及油压的变化对液压助力器动态性能的影响,为液压助力器的设计提供参考。
关键词:液压助力器;数学模型;动态性能;稳态误差
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:———

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飞机员通过液压助力器操纵平尾,因此液压助力回到垂直状态,此时节流窗口关闭,助力器工作结
器的性能对飞机纵向稳定性有较大影响。严重的助力束。在操纵过程中,舵面的作用力并不传到操纵系统
器抖动将引起飞机的纵向飘摆,给飞机的操纵带来严前端,飞机员只需克服助力器的滑阀摩擦力。
重问题,甚至酿成事故;而轻微的助力器抖动虽然不
易发现,但对高速飞机的稳定性及军用飞机操纵的准
、内腔
确性造成影响,如在空战中使飞机员不易瞄准敌机, 卜滑阀
一拉杆
直接妨碍了空战的胜利。因此液压助力器性能的一活塞杆头部
研究对飞机的设计十分重要。一支座
一作动筒
作者利用/对液压助力器输出位活塞
移进行仿真,分析助力比、阀口重叠形式、阀口形状
等结构参数及油压的变化对液压助力器性能的影响, 图助力器原理图
结合飞机要求尺寸质量小等特点,为飞机液压助力器数学模型
相关参数的设计提供依据。为分析主要参数的影响,假设供油压力。稳定,
原理分析不计管道中压力损失,回油路压力为零。根据液压助
图所示为一种典型的飞机液压助力器原理图, 力器的结构及工作原理,建立滑阀开口面积方程、流
它包含分配机构滑阀、执行机构活塞及活量方程、连续性方程及负载力平衡方程。
塞杆头部和反馈机构杆个基本部分。. 滑阀开口面积方程的建立
助力器的输入量为;,输出量为, 带动平尾偏假定阀口为矩形,考虑死区存在因素,有以下方
转。程:
当驾驶杆有位移输入时,由于支点的作用,
滑阀向左移动,从而节流窗口打开,进油路通过阀
口与作动筒的内腔相通,而回油路则与作动筒的内
腔相通,两腔的压力差使活塞向右运动,进而使已
倾斜的杆顺时针旋转。经过一段时间后,
收稿日期:——
作者简介:杨家军一,男,教授,博士生导师,研究方向为智能机械计算机仿真与机械振动。—:
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可在同一坐标中画出参数不同的仿真图形,据此可分
式中, 为阀芯相对位移,为助力比, 为输入位析结构参数对助力器动态性能的影响。
移,.为反馈比, ;为输出位移,为阀口实际开
度,为阀口最大开度,。为死区大小,为滑阀
开口面积,为滑阀宽度。
. 流量方程的建立
不计管道中压力损失,油液流经滑阀节流窗的
流量为:
√吾△图液压助力器传递函数方块图
. 助力比反馈比
△: 取一, 取
反馈比;指在点不动情况下,滑阀的相对开
式中:为流量系数,为油液密度,△为阀口压度与输出端位移之比,其数值上等于助力比/.。
降,。为负载压降,为负表示滑阀反向开启。利用上述模式,分析