飛行器舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能分析
本文關(guān)鍵詞:飛行器舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:飛行器舵機(jī)是實(shí)現(xiàn)飛行器俯仰、偏航、滾轉(zhuǎn)等姿態(tài)變換運(yùn)動(dòng)的重要執(zhí)行機(jī)構(gòu),飛行器舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的準(zhǔn)確性和精密性直接影響了飛行器的飛行軌跡精度和動(dòng)態(tài)品質(zhì)。由于諧波減速器具有高精度、高效率、小體積、輕量化等優(yōu)點(diǎn),目前作為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)已廣泛應(yīng)用于各類飛行器舵機(jī)中,但其剛度低,柔輪與柔性軸承易發(fā)生 疲勞破壞等缺點(diǎn),從而嚴(yán)重制約了未來(lái)高精度高可靠飛行器的發(fā)展。針對(duì)飛行器舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵共性問(wèn)題,以及未來(lái)高精度、高機(jī)動(dòng)性飛行器舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的高性能需求,本課題以少齒差行星減速器為研究對(duì)象,開(kāi)展高精度、高剛度、高功率密度與高可靠的飛行器舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法研究, 主要內(nèi)容如下:①針對(duì)飛行器舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的高功率密度要求,以小體積、大承載能力為目標(biāo)函數(shù),以傳動(dòng)比、重合度、齒廓重疊干涉和過(guò)渡曲線干涉為約束函數(shù),建立齒 輪傳動(dòng)系統(tǒng)的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型,在此基礎(chǔ)上優(yōu)化傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)。②完成飛行器舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的零件的設(shè)計(jì)和布置方案的研究,利用Solidworks 完成飛行器舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)重要零件三維實(shí)體建模與虛擬裝配。③完成飛行器舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析。利用ADAMS獲得飛行器舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在模擬負(fù)載情況下的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn);并通過(guò)其具體的運(yùn)動(dòng)表征曲線對(duì)飛行器 舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在實(shí)際運(yùn)行情況下的性能表現(xiàn)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。④基于ANSYS Workbench進(jìn)行極端工況環(huán)境下飛行器舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)性能仿真分析研究,,主要包括多體接觸靜力分析、模態(tài)分析、力學(xué)環(huán)境下的動(dòng)態(tài)響應(yīng) 分析以及熱變形分析等,驗(yàn)證飛行器舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的環(huán)境適應(yīng)性與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。⑤完成飛行器舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的變形協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)。對(duì)飛行器舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了齒側(cè)間隙的補(bǔ)償控制研究,同時(shí)考慮輪齒熱變形,推導(dǎo)變形協(xié)調(diào)方程。對(duì)優(yōu)化前后飛行器舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的回差進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試,驗(yàn)證變形協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)的效果。
【關(guān)鍵詞】:飛行器舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 多目標(biāo)優(yōu)化 動(dòng)力學(xué)仿真 動(dòng)態(tài)服役行為 變形協(xié)調(diào)
【學(xué)位授予單位】:重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:V227
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-8
- 1 緒論8-18
- 1.1 課題來(lái)源及研究意義8-9
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-15
- 1.2.1 舵機(jī)研究概況9-10
- 1.2.2 高精密減速器的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀10-13
- 1.2.3 漸開(kāi)線少齒差行星減速器研究概況13-15
- 1.3 本論文的主要研究?jī)?nèi)容15-18
- 2 高功率密度飛行器舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)18-34
- 2.1 引言18
- 2.2 飛行器舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)齒輪系統(tǒng)傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)18-19
- 2.3 錐齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算19-21
- 2.4 少齒差齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型的建立21-30
- 2.4.1 確定設(shè)計(jì)變量21
- 2.4.2 確定目標(biāo)函數(shù)21-22
- 2.4.3 建立約束方程22-29
- 2.4.4 多目標(biāo)優(yōu)化模型的求解29-30
- 2.5 少齒差齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)30-32
- 2.6 本章小結(jié)32-34
- 3 飛行器舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布型設(shè)計(jì)34-38
- 3.1 飛行器舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布型方案34-35
- 3.2 飛行器舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的三維建模35-37
- 3.3 本章小結(jié)37-38
- 4 飛行器舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析38-50
- 4.1 引言38
- 4.2 飛行器舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)虛擬運(yùn)動(dòng)樣機(jī)的建立38-41
- 4.2.1 模型的導(dǎo)入及約束的添加38-39
- 4.2.2 ADAMS 中動(dòng)力碰撞參數(shù)選取39
- 4.2.3 定義輸入運(yùn)動(dòng)和輸出負(fù)載39-41
- 4.3 飛行器舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的仿真分析41-48
- 4.4 本章小結(jié)48-50
- 5 極端工況環(huán)境下飛行器舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)性能仿真分析50-70
- 5.1 引言50
- 5.2 多體接觸靜力分析50-53
- 5.3 模態(tài)分析53-60
- 5.4 加速度載荷的模擬分析60-62
- 5.5 沖擊模擬分析62-64
- 5.6 隨機(jī)振動(dòng)分析64-67
- 5.7 熱變形分析67-69
- 5.8 本章小結(jié)69-70
- 6 飛行器舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的變形協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)70-78
- 6.1 引言70
- 6.2 飛行器舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒側(cè)間隙產(chǎn)生機(jī)理70-72
- 6.3 飛行器舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的回差計(jì)算72-73
- 6.4 飛行器舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的變形協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)73-75
- 6.5 試驗(yàn)研究75-77
- 6.6 本章小結(jié)77-78
- 7 總結(jié)與展望78-80
- 7.1 主要結(jié)論78
- 7.2 后續(xù)研究工作展望78-80
- 致謝80-82
- 參考文獻(xiàn)82-86
- 附錄86
- A. 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文86
- B. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間獲獎(jiǎng)86
【參考文獻(xiàn)】
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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
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本文關(guān)鍵詞:飛行器舵機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):275847
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