月壤深层采样回转驱动部件发射与着陆过程振动特性研究

发布时间：2017-08-03 11:06

  本文关键词：月壤深层采样回转驱动部件发射与着陆过程振动特性研究

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【摘要】：本文以探月三期工程月壤深层采样装置的研发制备为背景,对采样钻取装置的回转驱动部件在发射与着陆过程中的振动特性进行了研究。对回转驱动部件的结构以及各阶段的力学环境进行了分析,确定了将回转驱动部件分成减速器系统和电机转子系统两部分进行分析,同时也确定了将发射阶段作为本文理论研究的基础条件。回转驱动部件鉴定级振动试验条件是结合了发射阶段的激励情况设计的过试验条件,以此条件为基础建立激励模型,并作为后续动力学模型的激励输入。电机转子系统与减速器系统紧密相连,考虑相关影响,运用拉格朗日法建立了电机转子系统的动力学模型,运用集中质量参数法建立了减速器二阶复合行星齿轮传动系统的动力学模型,通过MATLAB软件编程分别求解两系统的固有频率和振动响应并进行了分析。通过多组振动试验,分别对理论模型及求解结果进行了检验,结果表明,理论研究结论与试验结果在误差允许的范围内基本吻合,证明理论研究的合理性和准确性。同时,分别对试验误差、输入激励误差、动力学模型的精确性三个方面进行了分析,确定了各方面误差对研究结论的影响程度,并修正了电机转子模型由方案原理所带进的系统误差。最后,对本文所取得的理论研究成果及相关方案方法的实用性进行探讨,使之在应用方面得以拓展。
【关键词】：月壤采样 回转驱动部件 发射阶段 动力学模型 振动特性 误差分析
【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】：2016
【分类号】：V476.3
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题来源及研究的背景和意义9-10
• 1.1.1 课题来源9
• 1.1.2 课题研究的背景和意义9-10
• 1.2 国内外研究现状概述10-14
• 1.2.1 航天器力学环境预示方法研究现状10-11
• 1.2.2 航天器结构动力学11-12
• 1.2.3 行星轮系统动力学12-13
• 1.2.4 国内外研究现状概述分析13-14
• 1.3 本文的主要研究内容及技术路线14-16
• 1.3.1 主要研究内容14
• 1.3.2 技术路线14-16
• 第2章 回转驱动部件结构及各阶段力学环境分析16-23
• 2.1 引言16
• 2.2 回转驱动部件结构分析16-18
• 2.3 力学环境分析18-19
• 2.4 发射阶段系统的正弦振动激励模型19-20
• 2.5 发射阶段系统的随机振动激励模型20-22
• 2.5.1 随机振动理论20-21
• 2.5.2 随机振动激励模型21-22
• 2.6 本章小结22-23
• 第3章 回转驱动部件振动特性理论研究23-35
• 3.1 引言23
• 3.2 回转驱动部件发射阶段振动传递过程分析23-25
• 3.3 系统的主要激励及刚度分析25-26
• 3.3.1 系统主要激励分析25
• 3.3.2 轴承支撑刚度25-26
• 3.4 电机转子系统动力学建模26-29
• 3.4.1 动力学模型及其坐标系26
• 3.4.2 建立系统动力学微分方程26-29
• 3.4.3 电机转子动力学模型的固有特性分析29
• 3.5 电机转子系统动力学模型的求解及振动响应分析29-33
• 3.5.1 强迫振动响应求解理论及方法29-31
• 3.5.2 系统外部激励31-32
• 3.5.3 正弦振动响应分析32-33
• 3.5.4 随机振动响应分析33
• 3.6 本章小结33-35
• 第4章 减速器系统动力学建模及求解35-54
• 4.1 引言35
• 4.2 动力学模型及坐标系系统35-38
• 4.3 系统中各个构件之间的相对位移分析38-39
• 4.4 齿轮副啮合刚度分析39-40
• 4.5 各构件运动微分方程40-41
• 4.6 动力学方程的耦合41-47
• 4.7 减速器系统动力学模型的固有特性分析47-48
• 4.8 减速器系统动力学模型求解及振动响应分析48-53
• 4.8.1 正弦振动响应分析48-51
• 4.8.2 随机振动响应分析51-53
• 4.9 本章小结53-54
• 第5章 回转驱动部件振动特性试验研究54-68
• 5.1 引言54
• 5.2 电机转子系统振动试验54-59
• 5.2.1 电机转子系统试验模型设计54-55
• 5.2.2 振动试验方案55-57
• 5.2.3 振动试验结果及处理57-59
• 5.3 减速器系统振动试验59-63
• 5.3.1 振动试验方案59-60
• 5.3.2 振动试验结果及处理60-63
• 5.4 试验结果分析63-67
• 5.4.1 振动试验条件模型化64
• 5.4.2 理论分析中的振动特性求解64-66
• 5.4.3 试验结果分析与对照66-67
• 5.5 本章小结67-68
• 第6章 相关误差及理论研究实用性分析68-75
• 6.1 引言68
• 6.2 误差分析68-73
• 6.2.1 试验误差分析68-70
• 6.2.2 输入激励的误差分析70-71
• 6.2.3 系统动力学模型精确性分析71-73
• 6.3 理论研究的实用性分析73-74
• 6.4 本章小结74-75
• 结论75-76
• 参考文献76-81
• 致谢81

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本文编号：614027