棘轮棘爪离合器是超越离合器的一种,是航空发动机起动双速传动装置的重要组成部分,其工作状态决定着航空发动机能否顺利安全的实现起动过程。本文将以某型航空发动机棘轮棘爪离合器中为研究对象,采用结构建模结合动力学仿真分析的方法,对其进行动力学特性分析研究,主要工作内容如下:首先,对超越离合器的发展和研究方法做了研究和探讨,针对本文所研究的棘轮棘爪离合器的工作原理进行分析,根据走访调研发现的某型航空发动机棘轮棘爪离合器的典型故障,有针对性的加以分类和研究,确定动力学仿真分析的方向和内容。然后,根据棘轮棘爪离合器的结构特点建立精确的结构模型,从其工作原理出发将结构模型导入多体动力学仿真软件,建立符合实际工作状态的动力学仿真模型。通过动力学仿真模型确定弹簧力矩参数与离合器平面涡卷弹簧的工作区间对比,初步确定模型的有效性。同时,得到了平面涡卷弹簧预紧力矩与离合器脱啮转速的对应关系;利用动力学仿真模型数据与离合器试验器实际测量数据对比,发现仿真模型测量数据误差很小,进一步验证了动力学仿真模型的正确性。之后,针对棘轮棘爪离合器在非正常转速下脱啮的故障,利用动力学模型仿真各加工及装配参数下的离合器脱啮情况,分析棘爪各加工参数对离合器脱啮转速的影响规律。得到了离合器棘爪在加工、修理过程中参数的可控制范围,分析棘爪与定位销钉,壳体与棘轮的装配误差对离合器工作状态的影响,为离合器的生产、加工和修理提供参考。最后,针对棘爪及平面涡卷弹簧裂纹的故障,对各工况参数下啮合及回啮进行仿真,分析了棘轮棘爪啮合碰撞的影响参数,得到了棘轮棘爪的转速差及角加速度差对最大啮合碰撞力的影响。对平面涡卷弹簧各预紧力矩参数回啮状态进行仿真,分析得到转速差对回啮状态的最大碰撞力的影响,并得到了产生最大碰撞力的碰撞位置。将文中所提到的故障找出相应的动力学原因,并对其故障控制方法加以总结。