曲率半径系数优化下弹性推力球轴承减摩特性研究

为研究弹性推力球轴承的减摩特性,建立了球—槽点接触应力仿真优化模型。基于优化的曲率半径系数结果,研究了滚珠直径、数量对推力球轴承接触特性的影响;并基于此,进一步研究了工况参数对轴承摩擦学性能的影响。研究结果表明,曲率半径系数为0.54时,接触应力最大为3.61×109N/m2,同时体积应变也为最大占0.44%,且在0.56~0.58范围内选取曲率半径系数效果最佳;接触区弹性变形量和最大接触压力随滚珠直径及数量增大而减小,其中滚珠数量影响较大;推力球轴承的摩擦系数先随载荷增大而减小,当载荷增加到一定量时,摩擦系数趋于稳定;轴承摩擦力矩和发热量在较低载荷(<160N)时随载荷变化较小,但载荷大于160N后随载荷增大而增大;转速对轴承的摩擦系数影响不大,但轴承发热量会随转速增大而增大。

三轴矢量无人飞行器的创新设计与研究

为探索三轴及以上矢量动力无人飞行器的研究,基于多轴旋翼和二轴矢量飞行器的飞行原理基础,创新出一种不完全矢量动力驱动模式的三轴矢量无人飞行器。根据设计的尾部矢量动力系统,构建了机体三维模型,并实现了起降、俯仰、横滚、偏航等四种飞行姿态的平稳变换。通过对飞行器机臂连接管件的承载应力与变形分析:该部件正常工况下的最大承受应力为2.338e-1 MPa,小于使用材料的屈服应力;该部件最大形变量为3.714e-3 mm,材料变形远小于最大变形许可范围值。此外,又对飞行器PID控制策略及其稳定功能进行了可视化处理,依据图像调整飞行参数使得Strength数值保持在1.00附近且波动可控。外场飞行航测表明,三轴矢量飞行器能达到稳定飞行及摄像等预期目的。文中对三轴矢量无人飞行器的设计分析有助于矢量无人飞行器的结构创新及其工程应用研究。