精密小模數(shù)齒輪傳動裝置廣泛應用于航空航天以及軍事領域。隨著這些領域的不斷發(fā)展,對齒輪傳動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。為了滿足上述領域齒輪傳動系統(tǒng)的高可靠性要求,將余度技術引入齒輪傳動裝置中,從而有效提高齒輪傳動系統(tǒng)的可靠性。 目前,先進工業(yè)國家雙余度或多余度齒輪傳動技術已經(jīng)日趨成熟并應用于航空航天以及軍事領域中。而我國在雙余度和多余度齒輪傳動裝置研究方面還是空白。由于國外對這種先進技術采取技術保密和封鎖政策,因此,我國自主研制雙余度精密小模數(shù)齒輪傳動裝置是十分必要的。 針對雙余度精密小模數(shù)齒輪傳動裝置傳動方案,結構參數(shù)以及可靠性分析等方面進行了研究。主要工作和結論如下： 1、通過雙余度功能實現(xiàn)分析,提出了三種可行的傳動方案,對這三種方案分別從運動分析、余度功能實現(xiàn)以及余度切換影響等方面進行了比較,最終得出了最佳傳動方案。 2、為了保證傳動裝置具有較高的靈敏度,以等效到輸入軸上的轉動慣量最小為目標函數(shù)建立數(shù)學模型,對傳動比進行優(yōu)化分配。采用復合形法對模型求解,優(yōu)化分配結果分析表明,所得數(shù)據(jù)較為合理。 3、采用試算法計算出兩組不產(chǎn)生干涉的少齒差傳動參數(shù),繪制了少齒差傳動變位系數(shù)封閉圖主要限制曲線,將兩組數(shù)據(jù)在變位系數(shù)封閉圖曲線坐標系中進行比較分析,最終得出較佳少齒差傳動設計參數(shù)。 4、采用故障樹分析方法,分別對采用雙余度技術和沒有采用余度技術的齒輪傳動裝置的可靠性進行分析和比較。結果顯示,與沒有采用余度技術傳動系統(tǒng)相比較,采用雙余度技術傳動系統(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。
【學位單位】：機械科學研究總院
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2010
【中圖分類】：TH132.41
【部分圖文】：

圖1.2單轉子組件余度電機結構模型發(fā)生故障時，將成為另一繞組的負載，從而使得電機的機電常數(shù)變大，動態(tài)性能降低。并聯(lián)式雙余度結構，如圖1.2所示，只有一套定轉子，定子鐵心上隔槽嵌放著兩套獨立的電樞繞組及相應的兩套位置傳感器，共用電機軸及定轉子，形成并聯(lián)式雙余度結構。在并聯(lián)雙余度結構中，電機的兩套定子繞組在電路上是獨立的，從結構上減小了系統(tǒng)的體積，但電機繞組嵌放困難，而且彼此間存在磁場禍合，兩套繞組間存在互感。因此，控制結構比較復雜。文獻[9]針對傳統(tǒng)電機雙余度設計存在可靠度提高的同時使得電機驅動系統(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零件采用余度設計提高可靠性方法。通過計算驗證，采用余度設計后，電機可靠度顯著提高，單轉子組件余度電機與雙轉子組件余度電機可靠度基本相同，但其結構簡單，質(zhì)量輕，適宜應用于航空航天領域;文獻tlo』為深入研究研究冗余電動舵機系統(tǒng)

圖3.5傳動比優(yōu)化分配程序主界面(3一18)等效到輸入軸的轉動慣量的表達式，，·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動慣量影響較大，高速級兩齒輪的轉動慣量起到關鍵作用。優(yōu)化結果顯示，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比i，=4.60003984502039，考慮到精度，比合理選擇范圍，與實際情況較為符合。差行星輪齒數(shù)z。優(yōu)化結果為z，=43.4852573551262，從理論上來講，數(shù)實際要求相符合。由于i，=4.6、i二毛12得，12二43.478。另由式
【參考文獻】

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本文編號：2882915