导引头伺服机构冲击环境动力学响应特性分析

导引头伺服机构是制导武器的关键核心部件,其在复杂严酷力学环境下,动态性能的优劣直接影响武器的制导精度。针对精密导弹伺服机构在高可靠、高精度指标下对动态性能与稳定性提升的工程需求,本文研究导引头伺服机构冲击环境激励动力学响应特性。首先,采用有限元法,建立导引头伺服机构的有限元仿真模型;其次,基于瞬态动力学理论,运用完全法进行冲击响应求解,分析其在不同方向的冲击动力学响应,得到局部刚度较差的关键薄弱位置,再次,对不同冲击参数和阻尼系数下的结构冲击响应进行分析,得到冲击响应的参数影响规律;最后,针对伺服机构关键薄弱环节弧形齿轮进行应力分布分析,研究轴承支承参数对弧形齿轮的影响规律。结果表明:弧形齿轮支承轴承越靠近右端效果越差,同时也间接影响了弧形齿轮的最大等效应力分布。本文研究可为航天精密伺服机构的动态性能优化与装配参数控制提供参考指导。

导引头伺服机构消隙齿轮系统动力学特性分析

消隙齿轮广泛应用于导引头伺服机构惯性稳定平台传动系统中,用于消除回程误差,提高传动精度。目前,对消隙齿轮传动系统的动力学分析大多采用数值方法,然而在求解含时变啮合刚度和间隙的强非线性系统时耗时较长。本文利用集中质量法建立考虑时变啮合刚度的消隙齿轮系统动力学模型,通过对模型的无量纲及归一化处理,运用分段的增量谐波平衡法对消隙齿轮传动系统进行分析,并利用四阶Runge-Kutta法进行数值验证,研究了不同参数对消隙齿轮系统动力学特性的影响规律。结果表明:随扭簧刚度的提高,系统谐振频率也提高,且共振幅值降低;随内部激励的增加、阻尼比的减小,系统由周期运动逐渐变为混沌运动,且共振幅值增大。