环境温度变化对导引头伺服机构摩擦力矩影响分析及实验研究

建立包含框架热致耦合变形的导引头伺服机构摩擦力矩分析模型,重点研究环境温度变化对角接触轴承几何参数及摩擦力矩的影响。以反射镜式导引头为例进行摩擦力矩分析,结果表明:随着温度的降低,润滑脂黏度的上升是导致伺服机构在低温时摩擦力矩剧烈上升的主要原因,框架耦合变形占比较小。搭建基于电测法的摩擦力矩测试系统,用快速温变实验箱模拟环境温度,测量伺服机构摩擦力矩并与理论计算结果进行对比分析,实验证明摩擦力矩实验结果与理论模型计算结果一致。

尾座式电动飞机复合材料机翼结构优化设计

以复杂地形地区物资快速投送平台设计为背景,开展尾座式电动飞机复合材料机翼设计研究。对机翼结构载荷进行分析,对机翼结构构件布置和铺层进行设计,形成复合材料机翼结构设计方案。建立复合材料机翼结构有限元模型,开展典型工况条件下的静力分析,得到机翼结构变形、应力和Tsai-Wu失效因子分布。采用分步优化策略,以机翼结构铺层厚度和铺层角度为设计变量,开展机翼结构质量优化计算,优化结果表明,优化后的机翼结构在满足强度和刚度要求下质量减轻约47.77%,可为尾座式电动飞机结构设计提供重要参考。

扭簧加载双片齿轮消隙机构综合啮合刚度

扭簧加载双片齿轮消隙机构(简称消隙齿轮)通过消除或控制回程误差来提高系统的传动精度,对其动态特性的研究具有重要意义。着重分析重合度1 2的消隙齿轮机构啮合点的周期性变化规律,确定任意时刻各啮合齿轮副的单双齿啮合状态,以及基于对称性的正反转之间的转换关系,保证正反转计算的衔接性,有利于进一步研究系统扫频谐振特性;在此基础上引入基于Hertz接触理论及有限元计算结果的啮合刚度计算公式,建立消隙齿轮机构综合啮合刚度模型;通过数值计算,分析扭簧刚度以及各齿轮参数的变化对机构综合啮合刚度的影响,结果表明:在不发生轮齿脱离的啮合状态下,消隙齿轮机构不仅能够消除回差的影响,提高传动精度,而且综合啮合刚度较之于普通齿轮传动啮合刚度有所提高,并且通过优化齿轮参数可以进一步提高系统综合啮合刚度。

含轴间距误差的消隙齿轮刚柔耦合动力学仿真

轴间距误差对消隙齿轮精度和性能有重要影响,但其机理和规律并不清楚。基于接触碰撞力约束关系建立齿轮接触动力学模型,进一步利用ADAMS/Flex建立单级消隙齿轮传动系统的刚柔耦合模型,通过刚柔耦合动力学仿真研究消隙齿轮传动在不同轴间距制造误差条件下的振动及频率特性。研究发现:随着轴间距的减小,扭簧的平均力矩增大,齿轮齿面间的啮合力矩以及摩擦力矩也将增大,从而阻碍扭矩的正常传递,并导致固定齿轮转速幅值降低;随着轴间距的增大,固定齿轮主谐振频率整体上降低,而且在轴间距稍大于标准中心距时降低很快。这一发现可指导消隙齿轮传动的设计和装配。

基于状态空间模型的航天器装配角偏误差研究

装配过程的误差建模是分析装配误差的重要手段之一。通过分析影响航天器装配结果的尺寸和形位误差、装夹定位误差,将其装配的偏差源分为夹具装夹误差和舱段制造误差两类。并将不同形式的误差通过虚拟夹具的概念进行了统一的表达,进而基于误差流理论针对航天器舱段建立其误差传播的状态空间模型,求出了该过程的状态空间表达式,应用该模型对装配过程中的角偏误差进行了分析。将分析得到的结果同蒙特卡洛仿真的结果进行了比较,两种方法的相对误差小于3%,说明了该方法的可行性。该方法的优势在于它不仅可以分析复杂装配过程,还可以对各工位的装配效果进行观测,从而进行向后分析。

轴承装配误差及预紧量对导引头伺服机构谐振频率影响与分析

为了在精密装调过程中对导引头伺服机构的动态特性进行准确预测,采用理论建模的方法确定了轴承微量装配参数与伺服机构谐振频率的定量关系。基于Hertz接触理论,建立5自由度轴承刚度模型,并将微量装配误差对轴承刚度矩阵的影响进行建模和分析;采用Timoshenko梁理论推导弹性阶梯轴单元矩阵,并确定系统特征值和特征向量的求解方法;采用MATLAB/GUI建立伺服机构谐振频率分析系统,并搭建实验系统对理论模型进行验证。分析和实验结果表明,所建立的分析方法可以对轴承的微量装配误差引起的谐振频率变化进行比较准确的计算,解决了目前伺服机构精密装调过程中动态特性预测的难题。

导引头伺服机构干扰力矩测量及精密装配工艺优化

为了在导引头伺服机构装配过程中减小干扰力矩,基于电测法搭建伺服机构驱动力矩测量系统;在精密装调过程中,通过监测驱动力矩,调整装调参数,达到减小干扰力矩的作用。对质量不平衡力矩及活动线缆力矩在驱动力矩中的特性进行实验验证,确定了伺服机构配平和布线方法;对轴承预紧力与伺服机构摩擦力矩关系进行实验验证,解决了自动跑合工艺问题,这对减小摩擦力矩波动幅值具有重要意义;测量伺服机构转轴回转误,明确最佳轴承预紧力的工艺方法。结果表明,所提方法对传统的伺服机构装配工艺进行优化,可将依赖技师经验装配的定性方法优化为依赖力矩测量的定性方法。

水利工程管理的现代化与精细化建设探讨

随着社会经济的快速发展,各行各业都取得了很大的进步,水利工程的建设规模也在持续不断扩大,现如今我国政府也是对水利工程的建设以及管理工作引起了高度重视,为了更好地适应国家现代化建设步伐的快速迈进,应该对水利工程建设进行有效的管理,更好地适应现代化社会的发展和水利工程市场的快速发展,由此可以看出对水利工程建设进行现代化和精细化管理是一种必然的发展趋势。本文就这方面对其进行了一定的阐述。

零彗差自由点条件下的失调光学系统波像差特性分析

基于矢量像差理论,对反射式光学系统的一类特殊失调状态--满足零彗差自由点条件展开研究,分析了该特殊失调下三阶彗差和三阶像散的全视场波像差特性,建立了三阶像散双节点位置的解析计算公式,研究发现该类失调不会引入三阶彗差,并且会导致三阶像散的一个节点位于中心视场附近,揭示了当前传统装调方法中仅采用轴上彗差为零作为系统完善装调的弊端,并基于像差特性分析提出了一种仅根据轴上视场引入定量失调误差前后的像差变化来评估系统完善装调的方法。利用CODE V(Version 10.2)对两反式光学系统进行了仿真分析,结果表明文中建立的模型和方法可定量分析三阶像散双节点的位置及该类失调对系统波像差的影响规律,并验证了所提出系统完善装调方法的有效性。

水利工程环保型施工措施分析

随着社会的不断发展,水利工程建设越来越受到重视。水利工程环保型施工成为了主要发展趋势,其不仅满足我国经济的发展需求,同时也能够更好的促进水利行业的发展,因此进一步加强对其的研究非常有必要。在实际应用中需要充分的考虑生态需求,采取科学合理的方法进行施工方案控制,从而能够更好的促进水利水电工程建设发展,更好的促进可持续发展。基于此本文分析了水利工程环保型施工措施。

面向弧形框架式导引头伺服机构的摩擦力矩测量系统及精密装配工艺

为了在装配过程中实现对弧形框架式导引头伺服机构摩擦力矩及其不均匀性的实时监控,并对影响其摩擦力矩的主要因素(预紧力和间隙)进行在线调整,搭建了一套面向精密装配的摩擦力矩测量系统。该系统基于电测法的测量原理,采用水平立式结构设计,可适用于弧形框架类伺服机构摩擦力矩的测量。在精密装调过程中,通过实时监测驱动力矩,调整装配参数,从而达到控制产品性能的作用;对弧形框架偏心力矩的影响进行了分析及试验验证,消除了偏心力矩对测量的干扰;对偏心滚轮装配预紧力与摩擦力矩关系进行了试验验证,明确了偏心滚轮组件预紧力的数值范围;解决了自动跑合工艺问题,对减小摩擦力矩波动及不均匀性具有重要意义。基于研制的摩擦力矩测量系统对弧形框架式导引头伺服机构的装配工艺进行优化,将依赖技师经验装配的定性方法优化为依赖力矩测量的定量方法。

基于夏克-哈特曼传感器的计算机辅助装调方法

夏克-哈特曼传感器是自适应光学中应用最广泛的波前传感器,它不仅可以测量大气湍流引起的畸变,还可以测量由风、温度变化和机械应力产生的镜面位置误差引起的像差。基于夏克-哈特曼传感器,推导了子孔径斜率与装配误差之间的函数关系,提出了一种基于光学系统失调前后点阵光斑质心偏差信息的计算机辅助装调方法,将装配误差求解问题转换成多目标优化问题,可采用多目标智能优化算法进行求解该问题。以某三反光学系统为例,基于Python和Zemax联合仿真进行模拟装调,仿真结果表明,经三次迭代可将失调误差校正到微米级,这可满足实际装调需求,结果验证了所提方法的正确性。