一次性机械设计论文提纲

论文题目：航天伺服两输入微型减速器的结构设计与动力学分析

摘要：舵机是航空航天飞行器的重要组成部分,它的可靠性、传动精度与传动效率对飞行器的飞行姿态起着决定性作用。本文介绍了某型航天飞行器伺服舵机系统传动装置中的双输入微型行星齿轮减速器的研制。根据在航天工况下特殊的技术要求,通过虚拟样机技术及有限元分析完成对该型减速器的设计,并应用ADAMS软件进行动力学分析,最后根据该型减速器的性能要求完成样机的传动精度、传动效率与轴压试验。根据减速器设计的技术要求确定各齿轮的参数,应用一次性机械理论对齿轮进行强度校核。利用Pro/E完成对减速器的三维建模与虚拟装配,并采用有限元法对行星架与箱体强度校核。分别应用质量集中参数法和有限元法创建减速器的传动系统的动力学模型,并求解出传动系统的固有频率。完成对行星架与箱体的模态分析。应用ADAMS创建减速器传动系统的多体刚性动力模型与多体刚柔耦合动力学模型,并分别对其进行动力学仿真及结果分析。完成减速器样机的试制,并设计减速器精度试验、效率试验与轴压试验的工装,完成对减速器的试验,最后对减速器试验的结果进行分析。

关键词：双输入;行星减速器;精度;效率;一次性机械;动力学

学科专业：机械设计及理论

摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 课题背景及研究的目的与意义

1.1.1 舵机研究的目的与意义

1.1.2 舵机传动系统简介

1.2 国内外研究现状

1.2.1 行星齿轮减速器的发展

1.2.2 精密行星齿轮减速器的发展

1.2.3 微型行星齿轮传动技术的发展概况

1.2.4 国内外行星齿轮减速器的动力学研究现状

1.3 课题的主要内容

2 双输入微型行星齿轮减速器的结构设计

2.1 技术要求及指标

2.2 双输入微型行星减速器轮齿参数选择及齿轮设计

2.2.1 双输入微型行星减速器传动比计算

2.2.2 齿轮传动系统的配齿计算

2.2.3 双输入微型行星减速器各齿轮轮齿参数确定

2.3 双输入微型行星齿轮减速器的轮齿校核

2.3.1 双输入微型行星减速器齿轮轮齿的受力分析

2.3.2 减速器齿轮的轮齿强度校核

2.4 双输入微型行星减速器部分关键零件有限元分析

2.4.1 基于ANSYS软件的行星架静力学分析

2.4.2 基于ANSYS软件的箱体静力学分析

2.5 完成减速器总体设计

2.6 本章小结

3 双输入微型行星齿轮减速器的模态分析

3.1 引言

3.2 双输入微型行星减速器传动系统数学建模

3.2.1 传动系统的相对位移分析

3.2.2 减速器传动系统的运动学方程

3.2.3 传动系统的运动学方程中参数的确定

3.3 双输入微型行星减速器传动系统振动特性分析

3.4 双输入微型行星减速器基于ANSYS软件的模态分析

3.4.1 基于ANSYS软件的传动系统模态分析

3.4.2 基于ANSYS软件的行星架的模态分析

3.4.3 基于ANSYS软件的箱体模态分析

3.5 本章小结

4 基于ADAMS软件的双输入行星减速器动力学分析

4.1 引言

4.2 基于ADAMS软件的刚体动力学仿真

4.2.1 多刚体动力学模型的假设与运动副约束

4.2.2 传动系统的仿真参数计算与设定

4.2.3 传动系统刚体动力学仿真

4.3 基于ADAMS软件的多体刚柔耦合动力学分析

4.3.1 建立基于ADAMS软件的减速器多体刚柔耦合动力学模型

4.3.2 基于ADAMS的传动系统刚柔耦合动力学仿真及结果分析

4.4 本章小结

5 双输入微型行星减速器样机的性能实验与分析

5.1 样机传动精度试验

5.1.1 减速器主输入轴单输入传动精度实验

5.1.2 减速器侧输入轴单输入传动精度实验

5.1.3 减速器传动精度实验结果分析

5.2 样机传动效率试验

5.2.1 样机传动效率试验台简介

5.2.2 样机传动效率实验及实验结果分析

5.3 样机轴向刚度实验

5.3.1 样机轴向刚度实验简介

5.3.2 样机轴向刚度实验及实验结果分析

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献