基于当量齿轮法的轮齿热变形计算方法研究

基于直齿圆柱齿轮热变形计算方法,形成了以当量直齿圆柱齿轮为研究对象的热变形计算分析模型;针对不同类型的齿轮与当量直齿圆柱齿轮间的差异,推导了斜齿圆柱齿轮及直齿锥齿轮齿面热变形计算方法;通过有限元仿真对所提方法进行了对比验证,并将该方法延伸至弧齿锥齿轮的齿面热变形计算。结果表明,采用所提方法计算获得的齿面热变形与有限元仿真结果具有良好的一致性,能够真实反映齿面受热后的变形程度,最大热变形处的数值差低于8%。研究为具有复杂齿面的齿轮热变形计算提供了新思路。

采用绝对节点坐标法的剪式单元可展机构动力学分析

针对可展机构在工程实践中由于质量轻、柔度大、尺寸大等特点而暴露出展开精度低、控制复杂和运动失稳等问题,采用绝对节点坐标法(ANCF)从多柔体角度分析了构件柔性对剪式单元可展机构动态特性的影响。首先,基于绝对节点坐标法,提出了一种新型无闭锁平面梁单元;然后,考虑服役于太阳能帆板、伸展臂等空间机构的剪式单元可展机构的构型特点与运动条件,基于第一类拉格朗日方程建立了三单元可展机构动力学模型;最后,采用动力学模型分析了杆件柔性对可展机构动力学行为的影响。研究结果表明:所提出的新型单元在解决单元闭锁问题的同时,将计算效率提升了18.2%;构件柔性会导致不同构件间产生共振和谐振现象,影响可展机构的展开精度。该研究可为大型、超大型伸展臂的在轨展开提供理论参考。