随动稳定系统轴系摩擦力矩测试系统分析与实验研究

发布时间：2017-09-09 01:15

  本文关键词：随动稳定系统轴系摩擦力矩测试系统分析与实验研究

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【摘要】：精密轴系是复杂机械机电系统、卫星天线、雷达追踪等设备的重要组成部分。精密轴系摩擦力矩的大小直接影响着这些精密系统的整机精度、工作效率、噪声大小、工作稳定性。但是随着现代科技的发展,对精密轴系摩擦力矩提出更精确的要求,对精密轴系摩擦力矩进行定性分析和定量的测量,对于减小主轴系统的摩擦、提高轴系的精度,进而达到提高转轴动态性能和精密仪器系统整体精度的目的具有重要的意义。本文在查阅大量文献资料基础上,深入了解国内外研究现状,总结影响轴系摩擦力矩的因素。在此基础上,基于平衡力矩测量原理设计了精密轴系摩擦力矩测试平台,实现精密轴系摩擦力矩的精确测量与分析。利用有限元分析软件ANSYS Workbench对测试平台的结构系统进行了静态分析、模态分析和谐响应分析,经过分析得知设计的精密轴系摩擦力矩测试平台满足设计要求。根据多体系统理论建立了误差模型,推导出测量轴系与被测轴系之间的矢量偏差矩阵。通过原理样机测量的实验,观察不同转速下摩擦力矩的变化曲线以及使用不同的润滑油对轴系摩擦力矩的影响。
【关键词】：轴系摩擦力矩 误差建模 有限元仿真
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH82
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-18
• 1.1 研究背景及意义8
• 1.2 研究现状8-17
• 1.2.1 轴承的摩擦力矩的分析9-10
• 1.2.2 国内研究现状10-14
• 1.2.3 国外研究现状14-17
• 1.3 主要研究内容和安排17-18
• 第二章 精密轴系摩擦力矩测量仪的设计18-31
• 2.1 测量原理18-19
• 2.2 轴系摩擦力矩的影响因素19-21
• 2.2.1 内部因素20-21
• 2.2.2 外部因素21
• 2.3 总体方案设计21-24
• 2.3.1 功能要求和技术指标22
• 2.3.2 系统功能分析22-23
• 2.3.3 系统设计方案23-24
• 2.4 机械系统结构设计24-26
• 2.4.1 支撑与检测平台子系统24
• 2.4.2 定位安装子系统24-25
• 2.4.3.结构调整子系统25-26
• 2.4.4 横滚轴检测轴系子系统26
• 2.4.5 俯仰和偏航检测轴系子系统26
• 2.5 零部件选用26-30
• 2.5.1 扭矩传感器的选用26-27
• 2.5.2 直流力矩电机的选用27-29
• 2.5.3 机床床身29
• 2.5.4 隔振系统29-30
• 2.6 本章小结30-31
• 第三章 基于多体系统理论误差分析31-45
• 3.1 多体系统拓扑结构的描述31-37
• 3.1.1 多体系统的低序列体列阵31-32
• 3.1.2 相邻体理想变换矩阵描述32-35
• 3.1.3 多体系统中相邻体实际变换矩阵35-37
• 3.2 轴系摩擦力矩测试仪精度模型的建立37-43
• 3.2.1 建立拓扑结构和低序列体阵列37-39
• 3.2.2 体间特征矩阵39-43
• 3.3 误差模型建立43-44
• 3.4 本章小结44-45
• 第四章 基于ANSYS Workbench的有限元仿真分析45-57
• 4.1 ANSYS Workbench简介45
• 4.2 结构调整子系统有限元分析45-51
• 4.3 模态分析51-55
• 4.3.1 模态分析理论介绍51-52
• 4.3.2 结构调整子系统模态分析52-55
• 4.4 谐响应分析55-56
• 4.5 本章小结56-57
• 第五章 基于原理样机的实验分析57-68
• 5.1 实验目的和任务57
• 5.1.1 实验目的57
• 5.1.2 实验任务57
• 5.2 实验场地和设备57-58
• 5.2.1 试验场地和环境条件57
• 5.2.2 实验设备57-58
• 5.3 实验过程与结果58-67
• 5.3.1 实验方案一58-64
• 5.3.2 实验方案二64-67
• 5.4 本章小结67-68
• 总结与展望68-70
• 参考文献70-73
• 致谢73-74
• 硕士期间发表学术论文74

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本文编号：817428