基于空间4R机构电动舵机的动态特性研究

发布时间：2020-04-20 14:34

【摘要】：随着现代战争的快速发展,对火箭弹、迫击炮弹等常规弹药的打击精度、灵敏度及可靠性提出了更高的要求。而电动舵机作为二维修正弹的重要组成部分,对提高弹药的打击精度有重要科学意义。本文以空间4R机构作为舵机系统的执行机构,研究间隙和构件的变形等对机构动态特性的影响,并通过虚拟样机技术对机构进行仿真分析。论文首先确定以空间4R机构作为电动舵机的执行机构,采用方向余弦矩阵法,建立构件运动和动力方程,通过引入补充方程,对机构进行运动学和动力学理论计算,得到了机构的角位移、角速度、角加速度、运动副反力和运动副反力矩等参数。然后,针对考虑旋转铰间隙的机构,建立L-N接触力碰撞模型和修正的Coulomb摩擦模型,通过仿真算例,验证L-N接触力碰撞模型适用于恢复系数接近1的情况和碰撞速度较低的场合。其次,建立了空间4R机构的多刚体模型,研究间隙对机构动态特性的影响,确定了当机构存在单间隙时的最佳间隙量为0.04mm-0.1mm,确定了当机构存在两间隙时的最佳间隙量为0.06mm-0.1mm。最后,建立了空间4R机构的刚柔耦合模型,分析当空间4R机构中存在一个或两个间隙、含或不含柔性体时,间隙和柔性体对机构动态特性的影响。研究结果表明:柔性体在一定程度上能够减弱间隙碰撞带来的影响。理论和仿真分析研究结果表明,本文设计的空间4R机构满足电动舵机执行机构的要求,论文的研究成果可以为4R机构的设计提供的参考依据,有利于工程实际应用。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TJ410.3

【参考文献】

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本文编号：2634649