喘振会对发动机造成巨大的危害,为防止发动机在非设计点工作时发生喘振现象,多数发动机均采用可调静子叶片调节机构来调节静叶的角度。调节机构的运动特性直接关系到飞行安全。本文从数值仿真、数学建模及试验研究三方面对某可调静子叶片调节机构的运动特性进行了研究,主要研究内容包括以下几方面:(1)开展了基于商业软件ADAMS的调节机构的数值仿真研究。仿真得到的曲柄转角、叶片转角和作动筒驱动力随作动筒位移的变化曲线线性度较好,表明机构工作时不会出现位移突变或者力突变情况,设计合理。摇臂当作刚性体或者柔性体对驱动力影响较小,且作动筒驱动速度对驱动力影响较小,但摩擦影响较大。(2)建立了基于改进的D-H矩阵法和NEWTON-EULER法的调节机构的运动学和动力学数学模型。建模中对惯性力、摩擦等方面进行了分析和假设,并进行了简化。数学模型计算得到的叶片转角与数值仿真完全重合,而计算得到的驱动力与数值仿真的相对误差在3%以内。(3)开展了调节机构的摩擦系数测量试验和运动特性测量试验研究。摩擦测量试验测得运动副的摩擦系数。运动特性测量试验测得的叶片转角与数学模型计算结果相对误差在5%以内,但在测量驱动力时,发现存在额外阻力影响试验,气动力矩越大影响就越小,当气动力矩达一定程度后就可以忽略额外阻力,试验与动力学模型计算结果的相对误差在10%以内。数值仿真和试验均验证了数学模型的正确性。(4)采用本文建立的数学模型,开展了叶片转角和驱动力对尺寸参数、位置参数、摩擦系数等参数的敏感性分析研究。叶片转角和驱动力对同一参数的敏感度随驱动位移的变化趋势相似,但驱动力的敏感度值均较大一些,说明各参数对叶片转角和驱动力的影响规律一致,但对驱动力的影响程度更大。调节机构的第三级曲柄、第0级曲柄、摇臂的尺寸对机构的运动特性影响较大,在设计过程中应重点考虑,在加工过程中应控制其加工精度。本文对可调静子叶片调节机构的运动特性的研究,为以后可调静子叶片调节机构的结构优化设计、加工制造精度控制、维修更换等方面提供重要的参考价值。