【摘要】：機電作動器作為航天飛行器飛行控制系統(tǒng)的重要執(zhí)行機構,用于實現飛行器俯仰、偏航、滾轉等姿態(tài)控制,而機電作動器用減速機構的傳動精度直接決定了飛行器的飛行軌跡精度和動態(tài)品質。近年來隨著我國航空工業(yè)的發(fā)展,對機電作動器用減速機構的傳動性能提出了更高的要求,開發(fā)高精度、高效率的機電作動器用減速機構以及產業(yè)化生產已迫在眉睫。因此,對機電作動器用減速機構的傳動精度進行理論研究及實驗研究,提出保證減速機構傳動精度條件下合理分配各個零件加工誤差的方法,可有效降低生產成本,對增強我國航空工業(yè)的國際競爭力具有重要的理論意義及工程應用價值。本文針對上述飛行控制系統(tǒng)中機電作動器傳動精度的問題,以少齒差行星齒輪減速機構為研究對象,進行系統(tǒng)性研究工作,其主要工作和結論如下:(1)基于質量彈簧等價模型的基本思想,根據機電作動器用少齒差減速機構的基本結構和傳動原理,建立了考慮各零件加工誤差、裝配誤差和微小位移的少齒差減速機構傳動誤差等價模型。結合減速機構中各零部件工作時的具體運動狀態(tài)和幾何關系,分析了加工誤差、裝配誤差以及微小位移在各零件彈簧作用線上所產生的位移,為推導系統(tǒng)動態(tài)傳動誤差方程奠定了基礎。(2)分析了各零件的加工誤差、裝配誤差以及微小位移在彈簧處引起的作用力,提出了銷軸與銷孔接觸處的受力判斷原則,實現同時受力銷軸數目的準確計算;根據力和力矩的平衡方程,推導了傳動誤差矩陣方程;討論了傳動誤差模型中相關的齒輪嚙合剛度、軸承剛度和銷軸剛度的計算方法,最后,通過Newmark法對動態(tài)傳動誤差方程進行求解計算。(3)針對不同誤差參數對減速機構動態(tài)傳動精度影響的問題,在編寫的Matlab計算程序中進行仿真,找出影響傳動精度的主要誤差因素,研究了零件各加工精度等級對系統(tǒng)傳動精度的綜合影響。研究結果表明:偏心輸入軸的凸輪偏心誤差、行星輪的軸承孔偏心誤差和基圓偏心誤差、行星輪齒形誤差和基節(jié)誤差、銷軸與銷孔的半徑誤差和偏心誤差都對系統(tǒng)傳動誤差影響較大。根據不同精度等級的零件對傳動誤差的綜合影響,提出減速器精度設計原則,為作動器用少齒差減速機構的設計、加工、裝配提供了依據。(4)通過實驗的方法對少齒差減速機構的傳動精度進行了分析,揭示了減速器樣機在兩種不同輸入轉速下動態(tài)傳動誤差的分布情況。對測試的傳動誤差結果進行時域頻譜分析,找到了影響減速器傳動精度的主要因素,實驗結果驗證了分析模型和計算結果的正確性。
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：V448.2
【圖文】：

圖 5.2 安川伺服電機Fig. 5.2 Yaskawa Servo Motor表 5.1 伺服電機性能參數表Table 5.1 Servo Motor Performance Parameter table電機 參定功率 0.85定轉速 1500定轉矩 5.39動慣量 13.9×1碼器臺所選的輸入輸出端角度編碼器分別為5，如圖 5.3、圖 5.4 所示。重要安裝指標為允許裝配誤差值。該誤差值

圖 5.3 輸入端角度編碼器 圖 5.4 輸出端角度編碼器Fig. 5.3 Input angle encoder Fig. 5.4 Output angle encoder表 5.2 編碼器的主要性能指標Table 5.2 Main performance index of encoder型號 刻線線數 系統(tǒng)精確度 倍頻ERN180 3600 ±5″ 10RON285 18000 ±5″ 1聯軸器本實驗測試臺聯軸器采用 R+W 精密波紋管聯軸器，如圖 5.5 所示。該聯軸有可徑向裝配、安裝空間小、轉動慣量小和拆卸方便等特點，能夠同時補償，橫向，角度上的偏差，卡箍連接鎖緊無背隙，保證了實驗臺的傳動精度。

圖 5.3 輸入端角度編碼器 圖 5.4 輸出端角度編碼器Fig. 5.3 Input angle encoder Fig. 5.4 Output angle encoder表 5.2 編碼器的主要性能指標Table 5.2 Main performance index of encoder型號 刻線線數 系統(tǒng)精確度 倍頻ERN180 3600 ±5″ 10RON285 18000 ±5″ 1聯軸器本實驗測試臺聯軸器采用 R+W 精密波紋管聯軸器，如圖 5.5 所示。該聯軸有可徑向裝配、安裝空間小、轉動慣量小和拆卸方便等特點，能夠同時補償，橫向，角度上的偏差，卡箍連接鎖緊無背隙，保證了實驗臺的傳動精度。

【參考文獻】

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1 關天民;呂常秀;雷蕾;軒亮;;高精度FA針擺傳動動力學建模及系統(tǒng)剛度研究[J];機械設計;2015年05期

2 王家序;余波;李俊陽;肖科;;孔銷式少齒差行星減速器的多目標優(yōu)化及動力學仿真分析[J];湖南大學學報(自然科學版);2013年12期

3 朱超強;王家序;張林川;朱雙盛;;少齒差行星齒輪傳動多齒彈性嚙合效應的研究[J];機械設計與制造;2013年09期

4 官浩;王家序;石珍;余波;;基于Romax的濾波減速器齒輪修形[J];機械設計與研究;2013年03期

5 劉文吉;宋朝省;洪英;;NN型少齒差行星齒輪傳動嚙合沖擊分析及修形設計[J];中國機械工程;2012年04期

6 張佼龍;周軍;周鳳岐;;滾珠絲杠舵機應用問題研究[J];機械與電子;2011年10期

7 韓林山;武蘭英;沈允文;;2K-V型減速機傳動精度的靈敏度分析[J];機械科學與技術;2010年10期

8 竹振旭;董海軍;韓林山;沈允文;;誤差組合方式對RV型減速機傳動精度的靈敏度分析[J];機械設計;2008年10期

9 汪軍林;解付強;劉玉浩;;導彈電動舵機的研究現狀及發(fā)展趨勢[J];飛航導彈;2008年03期

10 李永亮;王家序;;新型少齒差濾波驅動機構傳動性能測試[J];機械制造;2007年11期

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1 黃超;少齒差行星減速器動態(tài)特性分析及非線性振動研究[D];重慶大學;2013年

相關碩士學位論文 前10條

1 黃斌;漸開線少齒差行星減速器傳動誤差研究[D];湘潭大學;2015年

2 祝鵬;RV減速器的傳動精度分析[D];河南科技大學;2015年

3 石珍;少齒差行星減速器多參量耦合非線性振動特性研究[D];重慶大學;2015年

4 冉毅;RV減速器傳動精度分析[D];重慶大學;2015年

5 王曉玲;RV減速器綜合性能測試儀的設計[D];北京工業(yè)大學;2015年

6 余波;飛行器舵機傳動機構設計與性能分析[D];重慶大學;2014年

7 朱臨宇;RV減速器綜合性能實驗與仿真[D];天津大學;2014年

8 王樂;高速飛行器電動舵機伺服系統(tǒng)動力學仿真[D];哈爾濱工業(yè)大學;2013年

9 張金;RV減速器傳動精度的研究[D];哈爾濱理工大學;2013年

10 蘇

本文編號：2765202