本文關(guān)鍵詞：含間隙鉸曲柄滑塊機(jī)構(gòu)動(dòng)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(jī)構(gòu)日益大型化,廣泛存在著通過活動(dòng)鉸鏈接的機(jī)構(gòu),如太陽(yáng)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(jī)構(gòu)普遍存在的鉸間隙是影響航天機(jī)械系統(tǒng)性能以及動(dòng)力學(xué)特性的關(guān)鍵因素之一。開展考慮連接鉸間隙的機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)理論、仿真、實(shí)驗(yàn)等研究,對(duì)精密機(jī)械和航天器機(jī)構(gòu)等的研究與發(fā)展,具有重要的理論意義和工程實(shí)際價(jià)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(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)方程,進(jìn)行了含間隙鉸曲柄滑塊機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真和實(shí)驗(yàn)研究,同時(shí)還開展了含間隙鉸曲柄滑塊機(jī)構(gòu)磨損實(shí)驗(yàn)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(dòng)力學(xué)方程。 然后,以含間隙曲柄滑塊機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象,建立了含間隙曲柄滑塊機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型,并進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真,分析了間隙大小和輸入轉(zhuǎn)速對(duì)含間隙機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性的影響,提出了健康指標(biāo)來(lái)定量的分析間隙對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)精度的影響。間隙的存在極大地改變了含間隙鉸機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性,間隙的存在對(duì)高速轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)的影響非常嚴(yán)重,對(duì)于高速轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)必須考慮間隙對(duì)其整體機(jī)構(gòu)性能的影響。 為了驗(yàn)證上述仿真結(jié)果,本文設(shè)計(jì)并搭建了含間隙曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),進(jìn)行了含間隙機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了動(dòng)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(duì)間隙鉸的磨損進(jìn)行了理論分析,并通過改進(jìn)含間隙曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),進(jìn)行了含間隙鉸磨損現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)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(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH112

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1183939