精密小模數(shù)齒輪傳動(dòng)裝置廣泛應(yīng)用于航空航天以及軍事領(lǐng)域。隨著這些領(lǐng)域的不斷發(fā)展,對齒輪傳動(dòng)裝置的要求也越來越高,使其不斷向著精度更高,體積更小、可靠性更高的方向發(fā)展。為了滿足上述領(lǐng)域齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的高可靠性要求,將余度技術(shù)引入齒輪傳動(dòng)裝置中,從而有效提高齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。 目前,先進(jìn)工業(yè)國家雙余度或多余度齒輪傳動(dòng)技術(shù)已經(jīng)日趨成熟并應(yīng)用于航空航天以及軍事領(lǐng)域中。而我國在雙余度和多余度齒輪傳動(dòng)裝置研究方面還是空白。由于國外對這種先進(jìn)技術(shù)采取技術(shù)保密和封鎖政策,因此,我國自主研制雙余度精密小模數(shù)齒輪傳動(dòng)裝置是十分必要的。 針對雙余度精密小模數(shù)齒輪傳動(dòng)裝置傳動(dòng)方案,結(jié)構(gòu)參數(shù)以及可靠性分析等方面進(jìn)行了研究。主要工作和結(jié)論如下： 1、通過雙余度功能實(shí)現(xiàn)分析,提出了三種可行的傳動(dòng)方案,對這三種方案分別從運(yùn)動(dòng)分析、余度功能實(shí)現(xiàn)以及余度切換影響等方面進(jìn)行了比較,最終得出了最佳傳動(dòng)方案。 2、為了保證傳動(dòng)裝置具有較高的靈敏度,以等效到輸入軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小為目標(biāo)函數(shù)建立數(shù)學(xué)模型,對傳動(dòng)比進(jìn)行優(yōu)化分配。采用復(fù)合形法對模型求解,優(yōu)化分配結(jié)果分析表明,所得數(shù)據(jù)較為合理。 3、采用試算法計(jì)算出兩組不產(chǎn)生干涉的少齒差傳動(dòng)參數(shù),繪制了少齒差傳動(dòng)變位系數(shù)封閉圖主要限制曲線,將兩組數(shù)據(jù)在變位系數(shù)封閉圖曲線坐標(biāo)系中進(jìn)行比較分析,最終得出較佳少齒差傳動(dòng)設(shè)計(jì)參數(shù)。 4、采用故障樹分析方法,分別對采用雙余度技術(shù)和沒有采用余度技術(shù)的齒輪傳動(dòng)裝置的可靠性進(jìn)行分析和比較。結(jié)果顯示,與沒有采用余度技術(shù)傳動(dòng)系統(tǒng)相比較,采用雙余度技術(shù)傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生故障的概率由0.00050007降低至0.00030061991,可靠度由0.99949993提高至0.99969938009。
【學(xué)位單位】：機(jī)械科學(xué)研究總院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2010
【中圖分類】：TH132.41
【部分圖文】：

圖1.2單轉(zhuǎn)子組件余度電機(jī)結(jié)構(gòu)模型發(fā)生故障時(shí)，將成為另一繞組的負(fù)載，從而使得電機(jī)的機(jī)電常數(shù)變大，動(dòng)態(tài)性能降低。并聯(lián)式雙余度結(jié)構(gòu)，如圖1.2所示，只有一套定轉(zhuǎn)子，定子鐵心上隔槽嵌放著兩套獨(dú)立的電樞繞組及相應(yīng)的兩套位置傳感器，共用電機(jī)軸及定轉(zhuǎn)子，形成并聯(lián)式雙余度結(jié)構(gòu)。在并聯(lián)雙余度結(jié)構(gòu)中，電機(jī)的兩套定子繞組在電路上是獨(dú)立的，從結(jié)構(gòu)上減小了系統(tǒng)的體積，但電機(jī)繞組嵌放困難，而且彼此間存在磁場禍合，兩套繞組間存在互感。因此，控制結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。文獻(xiàn)[9]針對傳統(tǒng)電機(jī)雙余度設(shè)計(jì)存在可靠度提高的同時(shí)使得電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的體積及系統(tǒng)的重量成正比增加問題，提出對永磁直流電機(jī)零件采用余度設(shè)計(jì)提高可靠性方法。通過計(jì)算驗(yàn)證，采用余度設(shè)計(jì)后，電機(jī)可靠度顯著提高，單轉(zhuǎn)子組件余度電機(jī)與雙轉(zhuǎn)子組件余度電機(jī)可靠度基本相同，但其結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕，適宜應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域;文獻(xiàn)tlo』為深入研究研究冗余電動(dòng)舵機(jī)系統(tǒng)

圖3.5傳動(dòng)比優(yōu)化分配程序主界面(3一18)等效到輸入軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的表達(dá)式，，·要m‘:產(chǎn)32廠，l，jL一已，.尸乙.口口11十l，十~藝，!l，之戈‘小受高速級兩齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量影響較大，高速級兩齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量起到關(guān)鍵作用。優(yōu)化結(jié)果顯示，小齒輪齒數(shù)z，二25.0000008764004，輪的取值下限完全吻合，經(jīng)圓整后，取z，=25。另外，由于電磁離，平行軸直齒圓柱齒輪傳動(dòng)比i，=4.60003984502039，考慮到精度，比合理選擇范圍，與實(shí)際情況較為符合。差行星輪齒數(shù)z。優(yōu)化結(jié)果為z，=43.4852573551262，從理論上來講，數(shù)實(shí)際要求相符合。由于i，=4.6、i二毛12得，12二43.478。另由式
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 周漢義;陳九磅;宮晨利;郭新成;;單片干式電磁離合器壽命試驗(yàn)方法研究[J];安徽工學(xué)院學(xué)報(bào);1991年01期

2 付永領(lǐng),裴忠才,王占林;伺服作動(dòng)系統(tǒng)的余度控制[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);1999年05期

3 時(shí)貴章;周元鈞;;復(fù)合式余度機(jī)電作動(dòng)器的容錯(cuò)轉(zhuǎn)矩[J];電力電子;2006年01期

4 趙運(yùn)坤;葛云海;周元鈞;;復(fù)合式余度機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)的均衡控制方法[J];電氣傳動(dòng);2008年06期

5 汪軍林;解付強(qiáng);劉玉浩;;導(dǎo)彈電動(dòng)舵機(jī)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];飛航導(dǎo)彈;2008年03期

6 龐海洋;伺服機(jī)構(gòu)控制信號余度設(shè)計(jì)研究[J];固體火箭技術(shù);1999年04期

7 孫麟治;孟慶來;;小型飛行器制導(dǎo)技術(shù)的光學(xué)實(shí)景模擬[J];光學(xué)機(jī)械;1980年02期

8 郭宏;邢偉;;機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展[J];航空學(xué)報(bào);2007年03期

9 李愛軍，沈慧芬，劉殿輝;曲柄式漸開線行星齒輪傳動(dòng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];機(jī)械傳動(dòng);1994年04期

10 戴紅娟;周紅良;曾勵(lì);;少齒差行星齒輪傳動(dòng)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展[J];機(jī)械工程師;2005年12期

本文編號：2882915