本文關鍵詞：氣浮恒張力裝置

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【摘要】：隨著航天工程日新月異的發(fā)展,新的航天器對地面測試設備也不斷提出新的要求。尤其是對低頻懸掛裝置不斷提出新的要求。低頻懸掛裝置可進行模擬太空零重力環(huán)境進行多維展開,模態(tài)測試等試驗項目。為實現“自由-自由”的運動邊界條件,要求低頻懸掛裝置具有非常低的剛度,并且在此基礎上提出更長行程,低慣量的要求。原有的低頻懸掛設備對于超低頻模態(tài)試驗因為振動范圍小使得設備行程不需要太大,且為一維的振動,不需進行掛點跟隨。為滿足多維展開試驗設備中的懸掛裝置進行研究與設計。需解決低頻懸掛裝置的長行程,低慣量的要求。本文的主要工作和成果如下:1.討論了三種常見的執(zhí)行裝置的優(yōu)點與缺點,并結合懸掛裝置的要求,闡述了氣動系統(tǒng)在低頻懸掛應用優(yōu)勢。2.機械裝置的設計,采用單個無摩擦氣缸進行恒力的輸出通過氣體靜壓潤滑來實現高精度的恒定懸掛力,將原有的較復雜的結構進行簡化;設計了新結構的無摩擦氣缸。并且設計了新的活塞與氣浮軸承結構,氣缸可以兩端供氣提高內部節(jié)流塞的供氣壓力,使之具有更好的抗側向能力。設計電機主動跟隨裝置來虛擬延長氣缸的整體行程。3.進行了大量的靜壓潤滑的氣浮fluent仿真,解釋了小孔節(jié)流圓柱形靜壓潤滑抗側向能力的產生機理,討論了各參數對抗側向能力的影響。以節(jié)流孔直徑為關鍵參數,討論了各參數與小孔直徑之間的對應關系。而小孔直徑與氣膜的平均厚度兩者之間的關系為靜壓潤滑性能的最關鍵要素。本文主要進行了新的機械結構設計及fluent仿真,通過可視化的壓力分布生動地闡述了氣體潤滑的參數變化所產生的氣壓分布的變化。該裝置不僅可以進行零重力環(huán)境模擬,也可以進行減重進行月球表面的環(huán)境模擬。而氣缸與活塞的加工要求非�？量�,因此需要研究圓周內表面的加工工藝,提高圓柱度及表面光潔度,使得其性能得到提高。
【關鍵詞】：低頻懸掛 靜壓潤滑 fluent仿真 無摩擦氣缸
【學位授予單位】：浙江工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V416.8
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題來源10
• 1.2 課題背景10-15
• 1.2.1 外太空探索10-11
• 1.2.2 特殊的空間環(huán)境對航天器的影響11-12
• 1.2.3 微重力環(huán)境模擬發(fā)展現狀12-15
• 第2章 懸掛系統(tǒng)方案15-21
• 2.1 對懸掛系統(tǒng)的要求15-16
• 2.2 執(zhí)行部件16-20
• 2.2.1 電動系統(tǒng)16-18
• 2.2.2 氣動系統(tǒng)18-19
• 2.2.3 液壓系統(tǒng)19-20
• 2.3 小結20-21
• 第3章 氣浮恒張力裝置機械設計21-29
• 3.1 靜壓潤滑21-25
• 3.1.1 靜壓潤滑的發(fā)展與應用21-22
• 3.1.2 靜壓潤滑的特點22-23
• 3.1.3 靜壓潤滑結構23-25
• 3.2 主動跟隨機構25-29
• 3.2.1 跟隨機械結構25-27
• 3.2.2 電機選型27-29
• 第4章 氣浮結構仿真優(yōu)化設計29-59
• 4.1 流體分析29-36
• 4.1.1 流體特性29-31
• 4.1.2 仿真前期處理方法31-32
• 4.1.3 fluent仿真參數32-33
• 4.1.4 仿真后處理33-35
• 4.1.5 小結35-36
• 4.2 氣浮參數分析36-37
• 4.2.1 機械結構36-37
• 4.2.2 氣浮參數說明37
• 4.3 小孔節(jié)流與薄層運動37-43
• 4.3.1 伯努利方程37-38
• 4.3.2 小孔流量38-39
• 4.3.3 薄層運動39-40
• 4.3.4 抗側向力基本原理40-43
• 4.4 節(jié)流孔直徑與氣膜間隙43-46
• 4.5 節(jié)流孔直徑與供氣壓力46-48
• 4.6 節(jié)流孔直徑與軸向位置48-51
• 4.7 泄壓槽的作用51-58
• 4.7.1 機械結構的比較52-53
• 4.7.2 氣壓分布比較53-55
• 4.7.3 抗側向力及耗氣量對比55-56
• 4.7.4 氣膜剛度對比56-57
• 4.7.5 中間位置卸壓槽57-58
• 4.8 小結58-59
• 第5章 實驗及結果59-66
• 5.1 試驗裝置59-61
• 5.1.1 裝置加工及裝配59-60
• 5.1.2 供氣及控制系統(tǒng)60-61
• 5.2 實驗過程及數據61-65
• 5.2.1 實驗準備61-62
• 5.2.2 摩擦力實驗62-63
• 5.2.3 恒張力實驗63-65
• 5.3 實驗小結65-66
• 第6章 結論與展望66-67
• 6.1 結論66
• 6.2 展望66-67
• 參考文獻67-69
• 致謝69-70
• 攻讀學位期間參加的科研項目和成果70

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前2條

1 張孝謙,袁龍根,吳文東,田蘭橋,姚康莊;國家微重力實驗室百米落塔實驗設施的幾項關鍵技術[J];中國科學E輯:工程科學 材料科學;2005年05期

2 于天彪;王學智;關鵬;王宛山;;基于FLUENT的液體動靜壓軸承的動態(tài)特性分析[J];潤滑與密封;2012年06期

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本文編號：660898