本文關(guān)鍵詞：含間隙鉸曲柄滑塊機構(gòu)動力學(xué)特性研究

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【摘要】：隨著現(xiàn)代宇航技術(shù)的飛速發(fā)展,空間機構(gòu)日益大型化,廣泛存在著通過活動鉸鏈接的機構(gòu),如太陽能電池陣、天線陣等在航天器入軌后再逐步展開,空間可展機構(gòu)普遍存在的鉸間隙是影響航天機械系統(tǒng)性能以及動力學(xué)特性的關(guān)鍵因素之一。開展考慮連接鉸間隙的機械系統(tǒng)的動力學(xué)理論、仿真、實驗等研究,對精密機械和航天器機構(gòu)等的研究與發(fā)展,具有重要的理論意義和工程實際價值。 本文研究了鉸間隙的描述方法以及含間隙鉸中存在接觸碰撞力和摩擦力,建立了通用的含間隙鉸機構(gòu)動力學(xué)方程,進行了含間隙鉸曲柄滑塊機構(gòu)動力學(xué)仿真和實驗研究,同時還開展了含間隙鉸曲柄滑塊機構(gòu)磨損實驗研究。主要工作如下： 首先,分析研究了鉸間隙的描述方法和處理碰撞接觸過程等關(guān)鍵問題,基于接觸變形鉸、Lankarani和Nikravesh建立的非線性彈簧阻尼模型和修正Coulomb摩擦模型建立了通用的含間隙鉸多體系統(tǒng)動力學(xué)方程。 然后,以含間隙曲柄滑塊機構(gòu)為研究對象,建立了含間隙曲柄滑塊機構(gòu)動力學(xué)模型,并進行了動力學(xué)仿真,分析了間隙大小和輸入轉(zhuǎn)速對含間隙機構(gòu)動力學(xué)特性的影響,提出了健康指標來定量的分析間隙對機構(gòu)運動精度的影響。間隙的存在極大地改變了含間隙鉸機械系統(tǒng)的動力學(xué)特性,間隙的存在對高速轉(zhuǎn)動的機構(gòu)的影響非常嚴重,對于高速轉(zhuǎn)動的機構(gòu)必須考慮間隙對其整體機構(gòu)性能的影響。 為了驗證上述仿真結(jié)果,本文設(shè)計并搭建了含間隙曲柄滑塊機構(gòu)實驗平臺,進行了含間隙機構(gòu)動力學(xué)特性實驗,通過實驗驗證了動力學(xué)模型的合理性和數(shù)值仿真結(jié)果分析的可靠性。 最后,通過Archard模型對間隙鉸的磨損進行了理論分析,并通過改進含間隙曲柄滑塊機構(gòu)實驗平臺,進行了含間隙鉸磨損現(xiàn)象的實驗研究,發(fā)現(xiàn)了間隙鉸存在偏磨現(xiàn)象并指出了導(dǎo)致間隙鉸偏磨的原因。
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)（北京）
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH112

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本文編號：1183939