某彈道修正彈新型電動舵機(jī)的設(shè)計與分析
發(fā)布時間:2022-05-08 19:44
隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭的不斷發(fā)展,對制導(dǎo)彈藥性能的要求也越來越高。作為二維修正彈的關(guān)鍵組件,電動舵機(jī)的系統(tǒng)性能直接影響了彈丸的打擊精度。本文以120mm二維修正彈為背景,研究了一種新型的電動舵機(jī)系統(tǒng),設(shè)計了不等偏距RCCR空間機(jī)構(gòu)和諧波齒輪減速裝置,通過理論計算和仿真分析驗證了該電動舵機(jī)方案的可行性。論文首先對RCCR空間機(jī)構(gòu)的運動學(xué)特性進(jìn)行了理論計算和仿真分析,然后對電動舵機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計。之后對RCCR空間機(jī)構(gòu)進(jìn)行了動態(tài)靜力學(xué)分析,求解了各運動副的約束反力(矩)。通過ADAMS軟件建立了 RCCR機(jī)構(gòu)的剛?cè)狁詈夏P?并將理論和仿真結(jié)果進(jìn)行對比,驗證了仿真模型的正確性。隨后建立了包含摩擦力矩、慣性力矩和鉸鏈力矩的電動舵機(jī)系統(tǒng)動力學(xué)模型,推導(dǎo)了系統(tǒng)的負(fù)載特性曲線方程,根據(jù)方程,求解了最佳減速器減速比;通過負(fù)載匹配,選擇了合適的電機(jī)性能參數(shù)。然后根據(jù)最佳減速器減速比和電動舵機(jī)的高負(fù)載工況設(shè)計了諧波齒輪的主要參數(shù)和結(jié)構(gòu),運用有限元軟件ANSYS分析了諧波齒輪在空載、負(fù)載工況下的應(yīng)力應(yīng)變分布,結(jié)果表明諧波齒輪減速器能夠滿足電動舵機(jī)系統(tǒng)的強(qiáng)度要求。最后對電動舵機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了總體結(jié)構(gòu)設(shè)計,計算了傳動系...
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀
1.2.1 彈道修正彈的發(fā)展
1.2.2 電動舵機(jī)的研究現(xiàn)狀
1.2.3 空間RCCR機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀
1.2.4 諧波齒輪的研究現(xiàn)狀
1.3 本論文的主要研究內(nèi)容
2 某彈道修正彈電動舵機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計
2.1 電動舵機(jī)的工作原理和技術(shù)指標(biāo)
2.1.1 電動舵機(jī)工作原理
2.1.2 技術(shù)指標(biāo)簡述
2.2 舵機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計與分析
2.2.1 RCCR空間機(jī)構(gòu)的概述
2.2.2 RCCR空間機(jī)構(gòu)的運動分析
2.2.3 RCCR空間機(jī)構(gòu)的運動學(xué)仿真與對比
2.2.4 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.3 本章小結(jié)
3 RCCR執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動力學(xué)理論與仿真分析
3.1 動態(tài)靜力學(xué)理論計算
3.1.1 示力副A的力學(xué)分析
3.1.2 其余運動副約束反力(矩)的確定
3.2 RCCR機(jī)構(gòu)的剛?cè)狁詈戏抡娣治?br> 3.2.1 關(guān)鍵部件柔性體的建立
3.2.2 RCCR機(jī)構(gòu)剛?cè)狁詈夏P偷慕?br> 3.2.3 RCCR機(jī)構(gòu)的剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)仿真結(jié)果
3.3 理論計算與仿真結(jié)果的對比分析
3.4 本章小結(jié)
4 舵機(jī)系統(tǒng)的電機(jī)參數(shù)及減速器減速比的確定
4.1 電動舵機(jī)負(fù)載特性分析
4.2 最佳減速比的確定
4.3 電機(jī)的選擇
4.4 本章小結(jié)
5 諧波減速器的設(shè)計與有限元分析
5.1 諧波齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計
5.1.1 主要參數(shù)的確定
5.1.2 柔輪的設(shè)計
5.1.3 剛輪的設(shè)計
5.1.4 波發(fā)生器的設(shè)計
5.1.5 材料選擇
5.2 諧波齒輪的有限元分析
5.2.1 有限元模型建立
5.2.2 柔輪的初始應(yīng)力應(yīng)變分布
5.2.3 柔輪承載時的應(yīng)力應(yīng)變分布
5.3 本章小結(jié)
6 舵機(jī)系統(tǒng)的總體設(shè)計
6.1 結(jié)構(gòu)總裝
6.2 舵機(jī)傳動系統(tǒng)特性參數(shù)
6.3 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 論文總結(jié)
7.2 有待深入研究的問題
致射
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于空間RCCR機(jī)構(gòu)的軸向柱塞泵的性能參數(shù)分析[J]. 馮志鵬,莊森. 鄭州大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2015(06)
[2]美國精確制導(dǎo)組件技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析[J]. 曹紅錦. 四川兵工學(xué)報. 2015(09)
[3]一種過約束并聯(lián)機(jī)構(gòu)受力的數(shù)值仿真分析方法[J]. 趙永生,劉文蘭,許允斗,姚建濤,金林茹. 中國機(jī)械工程. 2015(12)
[4]漸開線諧波齒輪空間齒廓設(shè)計及仿真分析[J]. 劉鄧輝,邢靜忠,陳曉霞. 計算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2015(03)
[5]基于重置坐標(biāo)系的空間RCCR機(jī)構(gòu)運動分析[J]. 莊森,黃曉磊,韓博,劉忠乙,崔超. 機(jī)械傳動. 2014(06)
[6]二維彈道修正彈研究[J]. 趙磊,杜忠華. 機(jī)械工程與自動化. 2013(05)
[7]電動舵機(jī)的參數(shù)平衡設(shè)計[J]. 章家保. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報. 2013(05)
[8]一種用于制導(dǎo)炸彈投放的新型引導(dǎo)瞄準(zhǔn)方法[J]. 陳磊,寇英信,李戰(zhàn)武,羅衛(wèi)平. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報. 2013(02)
[9]武器投放規(guī)劃研究[J]. 馬冬前,李曉俊,賀建良,劉敏. 電光與控制. 2013(02)
[10]鴨舵式二維彈道修正機(jī)構(gòu)設(shè)計與動力學(xué)分析[J]. 楊芳,郝永平,布國亮. 機(jī)械設(shè)計. 2012(01)
博士論文
[1]可控滾轉(zhuǎn)二維彈道修正機(jī)構(gòu)的研究[D]. 張冬旭.北京理工大學(xué) 2015
[2]滾珠絲杠式電動舵機(jī)非線性分析及控制策略研究[D]. 張明月.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2014
[3]制導(dǎo)火箭彈固定鴨式舵機(jī)滾轉(zhuǎn)控制技術(shù)研究[D]. 崔業(yè)兵.南京理工大學(xué) 2014
[4]諧波傳動式電動舵機(jī)多級滑?刂萍胺蔷性補(bǔ)償研究[D]. 肖前進(jìn).中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2013
[5]RSSR空間連桿四軸聯(lián)動電動舵機(jī)研究[D]. 葛明.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2012
碩士論文
[1]基于空間4R機(jī)構(gòu)電動舵機(jī)的動態(tài)特性研究[D]. 陳偉.南京理工大學(xué) 2017
[2]4R空間機(jī)構(gòu)電動舵機(jī)的設(shè)計與控制[D]. 席淵明.南京理工大學(xué) 2016
[3]多對傳力桿空間RCCR機(jī)構(gòu)約束反力分析[D]. 崔超.鄭州大學(xué) 2015
[4]彈道修正彈電動舵機(jī)的設(shè)計與控制[D]. 孟兵.南京理工大學(xué) 2014
[5]新齒形諧波齒輪傳動精度的理論研究與測試[D]. 沙曉晨.南京理工大學(xué) 2014
[6]彈箭雙鴨舵滾轉(zhuǎn)控制氣動特性研究[D]. 杜學(xué)偉.南京理工大學(xué) 2014
[7]十字型鴨翼布局旋轉(zhuǎn)彈控制研究[D]. 李永亮.南京航空航天大學(xué) 2013
[8]CTC齒形諧波傳動嚙合參數(shù)的優(yōu)化研究[D]. 劉熙剛.南京理工大學(xué) 2013
[9]基于球面4R機(jī)構(gòu)的運動學(xué)和力學(xué)理論與仿真對比研究[D]. 熊淵.鄭州大學(xué) 2012
[10]三對傳力桿空間相交軸RCCR機(jī)構(gòu)的力學(xué)分析—傳力桿受推力時的影響[D]. 程果.鄭州大學(xué) 2012
本文編號:3652261
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀
1.2.1 彈道修正彈的發(fā)展
1.2.2 電動舵機(jī)的研究現(xiàn)狀
1.2.3 空間RCCR機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀
1.2.4 諧波齒輪的研究現(xiàn)狀
1.3 本論文的主要研究內(nèi)容
2 某彈道修正彈電動舵機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計
2.1 電動舵機(jī)的工作原理和技術(shù)指標(biāo)
2.1.1 電動舵機(jī)工作原理
2.1.2 技術(shù)指標(biāo)簡述
2.2 舵機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計與分析
2.2.1 RCCR空間機(jī)構(gòu)的概述
2.2.2 RCCR空間機(jī)構(gòu)的運動分析
2.2.3 RCCR空間機(jī)構(gòu)的運動學(xué)仿真與對比
2.2.4 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.3 本章小結(jié)
3 RCCR執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動力學(xué)理論與仿真分析
3.1 動態(tài)靜力學(xué)理論計算
3.1.1 示力副A的力學(xué)分析
3.1.2 其余運動副約束反力(矩)的確定
3.2 RCCR機(jī)構(gòu)的剛?cè)狁詈戏抡娣治?br> 3.2.1 關(guān)鍵部件柔性體的建立
3.2.2 RCCR機(jī)構(gòu)剛?cè)狁詈夏P偷慕?br> 3.2.3 RCCR機(jī)構(gòu)的剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)仿真結(jié)果
3.3 理論計算與仿真結(jié)果的對比分析
3.4 本章小結(jié)
4 舵機(jī)系統(tǒng)的電機(jī)參數(shù)及減速器減速比的確定
4.1 電動舵機(jī)負(fù)載特性分析
4.2 最佳減速比的確定
4.3 電機(jī)的選擇
4.4 本章小結(jié)
5 諧波減速器的設(shè)計與有限元分析
5.1 諧波齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計
5.1.1 主要參數(shù)的確定
5.1.2 柔輪的設(shè)計
5.1.3 剛輪的設(shè)計
5.1.4 波發(fā)生器的設(shè)計
5.1.5 材料選擇
5.2 諧波齒輪的有限元分析
5.2.1 有限元模型建立
5.2.2 柔輪的初始應(yīng)力應(yīng)變分布
5.2.3 柔輪承載時的應(yīng)力應(yīng)變分布
5.3 本章小結(jié)
6 舵機(jī)系統(tǒng)的總體設(shè)計
6.1 結(jié)構(gòu)總裝
6.2 舵機(jī)傳動系統(tǒng)特性參數(shù)
6.3 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 論文總結(jié)
7.2 有待深入研究的問題
致射
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于空間RCCR機(jī)構(gòu)的軸向柱塞泵的性能參數(shù)分析[J]. 馮志鵬,莊森. 鄭州大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2015(06)
[2]美國精確制導(dǎo)組件技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析[J]. 曹紅錦. 四川兵工學(xué)報. 2015(09)
[3]一種過約束并聯(lián)機(jī)構(gòu)受力的數(shù)值仿真分析方法[J]. 趙永生,劉文蘭,許允斗,姚建濤,金林茹. 中國機(jī)械工程. 2015(12)
[4]漸開線諧波齒輪空間齒廓設(shè)計及仿真分析[J]. 劉鄧輝,邢靜忠,陳曉霞. 計算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2015(03)
[5]基于重置坐標(biāo)系的空間RCCR機(jī)構(gòu)運動分析[J]. 莊森,黃曉磊,韓博,劉忠乙,崔超. 機(jī)械傳動. 2014(06)
[6]二維彈道修正彈研究[J]. 趙磊,杜忠華. 機(jī)械工程與自動化. 2013(05)
[7]電動舵機(jī)的參數(shù)平衡設(shè)計[J]. 章家保. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報. 2013(05)
[8]一種用于制導(dǎo)炸彈投放的新型引導(dǎo)瞄準(zhǔn)方法[J]. 陳磊,寇英信,李戰(zhàn)武,羅衛(wèi)平. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報. 2013(02)
[9]武器投放規(guī)劃研究[J]. 馬冬前,李曉俊,賀建良,劉敏. 電光與控制. 2013(02)
[10]鴨舵式二維彈道修正機(jī)構(gòu)設(shè)計與動力學(xué)分析[J]. 楊芳,郝永平,布國亮. 機(jī)械設(shè)計. 2012(01)
博士論文
[1]可控滾轉(zhuǎn)二維彈道修正機(jī)構(gòu)的研究[D]. 張冬旭.北京理工大學(xué) 2015
[2]滾珠絲杠式電動舵機(jī)非線性分析及控制策略研究[D]. 張明月.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2014
[3]制導(dǎo)火箭彈固定鴨式舵機(jī)滾轉(zhuǎn)控制技術(shù)研究[D]. 崔業(yè)兵.南京理工大學(xué) 2014
[4]諧波傳動式電動舵機(jī)多級滑?刂萍胺蔷性補(bǔ)償研究[D]. 肖前進(jìn).中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2013
[5]RSSR空間連桿四軸聯(lián)動電動舵機(jī)研究[D]. 葛明.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2012
碩士論文
[1]基于空間4R機(jī)構(gòu)電動舵機(jī)的動態(tài)特性研究[D]. 陳偉.南京理工大學(xué) 2017
[2]4R空間機(jī)構(gòu)電動舵機(jī)的設(shè)計與控制[D]. 席淵明.南京理工大學(xué) 2016
[3]多對傳力桿空間RCCR機(jī)構(gòu)約束反力分析[D]. 崔超.鄭州大學(xué) 2015
[4]彈道修正彈電動舵機(jī)的設(shè)計與控制[D]. 孟兵.南京理工大學(xué) 2014
[5]新齒形諧波齒輪傳動精度的理論研究與測試[D]. 沙曉晨.南京理工大學(xué) 2014
[6]彈箭雙鴨舵滾轉(zhuǎn)控制氣動特性研究[D]. 杜學(xué)偉.南京理工大學(xué) 2014
[7]十字型鴨翼布局旋轉(zhuǎn)彈控制研究[D]. 李永亮.南京航空航天大學(xué) 2013
[8]CTC齒形諧波傳動嚙合參數(shù)的優(yōu)化研究[D]. 劉熙剛.南京理工大學(xué) 2013
[9]基于球面4R機(jī)構(gòu)的運動學(xué)和力學(xué)理論與仿真對比研究[D]. 熊淵.鄭州大學(xué) 2012
[10]三對傳力桿空間相交軸RCCR機(jī)構(gòu)的力學(xué)分析—傳力桿受推力時的影響[D]. 程果.鄭州大學(xué) 2012
本文編號:3652261
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