面向冗余驱动的空间切换传动系统相关技术研究

发布时间：2020-07-26 14:58

【摘要】： 提高空间展开系统驱动系统的可靠性具有重要意义。除了提高驱动系统自身的可靠性外,采用系统备份的冗余技术也是一种提高可靠性的有效方法。采用冗余技术的驱动系统,需要研制合适的传动系统实现主驱动系统和备份驱动系统间的切换,以及主、备份系统的联合驱动来提高驱动系统的可靠性和驱动能力。本文提出了一种用于空间展开系统冗余驱动的切换传动系统,对该系统的总体设计、参数优化、建模分析及回差计算等方面进行了系统深入的研究。 根据空间展开系统的实际要求,提出了两套驱动并联的冗余设计方案,采用二路并联的定轴轮系串联一个差动轮系的复合轮系作为切换传动系统的实现系统。为保证对两套驱动具有相同的传动比,建立了系统各齿轮齿数的关系模型,并设计了系统的参数化结构型式。 为减小系统的体积,减轻重量,以轮系的体积最小和转动惯量最小为目标函数,建立了切换传动系统多目标优化设计模型,对系统的参数进行优化,并采用线性加权和法将多目标模型转化为单目标函数进行求解,利用Matlab优化工具箱进行了优化计算,通过实例验证了优化模型和计算方法的有效性。 建立了力学分析模型,对系统的受力进行了分析。应用Pro/E建立了该系统的虚拟样机,对系统中的关键零件进行了有限元分析,以保证系统的强度和刚度要求;并应用Adams软件,对两种实际工作情况,进行运动仿真,获得了比较理想的工作速度曲线。 为了保证系统的传动精度,根据其结构特点,分析了影响传动回差的因素,建立了定轴轮系齿轮副和差动轮系齿轮副传动回差的数学模型,推导了整个系统传动回差的数学模型,定量分析了系统的回差,为改进系统设计和提高制造精度提供了理论依据。推导了系统的传动效率计算公式,对系统的传动效率进行了分析和计算。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH132.41
【图文】：

冗余设计技术也大量应用于物资着空间探索热潮的兴起，冗余设计技术又为航. Lin, H. M. Yen 研究了冗余技术在航空电子中系统的可靠性和稳定性[3]。其他一些学者也都进行了冗余设计[4-6]。图 1-1为冗余技术在航空

ble crank and four ring-plate-type pin-cycloidal gear planetary reducergear parameter interface制造领域中，冗余设计技术的研究也得到了较为丰富的天大学的韩先国等人通过分析研究，得出了采用冗余驱铰链间隙而引起的并联系统运动误差，从而有效提高并还有一些学者进行了冗余设计技术在航空飞行器惯性导、以及工业自动化控制系统等方面的应用研究。在汽车的应用实例报道较多，如汽车的制动和转向系统即为冗[14]，参见图 1-3 。但冗余设计技术在飞行器驱动与传动研究还未见报道。左继动器 左制动总缸 后双桥左继动器 左制动总缸 后双桥图 1-3 行车制动可靠性框图

切换传动系统方案一

【参考文献】

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本文编号：2770908