考虑斜坡约束的固定时间行星软着陆制导律设计

针对行星探测动力下降段的反馈制导问题,通过引入斜坡约束对着陆轨迹进行约束,应用滑模控制理论和固定时间控制理论,提出了一种固定时间精确软着陆制导方法。首先,根据斜坡约束,定义了约束边界函数,并利用该函数设计了非线性滑模面,不仅保证了系统状态沿滑模面收敛时是固定时间稳定的,还保证了系统状态不会违反斜坡约束。通过引入光滑连续的切换滑模面,避免了滑模面的奇异问题。其次,设计了固定时间制导律,保证了滑模状态能够在固定时间内收敛到零,利用Lyapunov方法证明了系统的稳定性,并分析了在所设计制导律作用下系统状态不会违反斜坡约束。最后,通过数值仿真算例验证了所提算法的有效性以及鲁棒性。

风电齿轮箱行星轮滑动轴承油膜特性分析

随着风电机组朝着大兆瓦机型、深海风电场发展,滑动轴承在风电齿轮箱中相比滚动轴承具有更大的优势,风电轴承的“滚滑替代”成为风电行业面临的一项新挑战。本文采用CFD仿真方法,对某大兆瓦风电齿轮箱一级行星轮滑动轴承的油膜承载特性进行仿真模拟。研究了滑动轴承油膜的压力分布,并积分计算了油膜的承载能力,获得了进油压力及轴承转速对风电齿轮箱一级行星齿轮滑动轴承油膜承载能力的影响规律。研究结果表明:进油压力对油膜压力及承载力的最大值影响为0.2%,轴承转速对油膜压力及承载力的最大值影响为20%,油膜压力及承载力对轴承转速相比进油压力的敏感性更加明显,为风电齿轮箱行星齿轮滑动轴承的设计计算提供了参考依据。

空间凸轮活齿行星传动

提出了一种以端齿-输出架-钢球-输入凸轮组成空间啮合副的新型活齿传动,该传动具有啮合间隙可调、同时啮合齿数多、可实现精密传动等特点。根据单参数曲面族包络的理论和定传动比条件建立了啮合零件理论齿廓方程。讨论了刀具半径对啮合齿形的影响。着重研究了啮合零件修正齿形和刀具中心轨迹的求解方法,并给出了实例。

行星式滚柱丝杠副的摩擦机理研究

分析了行星滚柱丝杠副由于弹性滞后和自旋滑动等因素所产生的摩擦特性，导出了摩擦力矩和所加载荷之间的关系．计算结果和实验结果对比验证了所得结论是正确的，从而为行星滚柱丝杠副的设计以及润滑、寿命等方面的研究提供了理论依据．

滑动轴承支承人字齿轮行星传动固有特性分析

考虑滑动轴承支承刚度不对称和耦合特性,建立计入内齿轮轴向振动的人字齿轮行星传动动力学模型。利用4个刚度系数描述行星轮滑动轴承支承油膜刚度。分析系统的自由振动特性,发现系统存在5种振动模式:中心轮扭转—轴向振动模式、内齿轮扭转—轴向振动模式、中心轮横向振动模式、内齿轮横向振动模式和行星轮振动模式。根据每种振动模式的振型特征,推导出5种模式固有特性的低阶计算公式。系统固有频率的分布范围比直齿、斜齿行星传动系统小。结果表明,油膜刚度不对称不会对振型特征产生影响,但是刚度耦合不对称时中心轮横向振动模式会发现显著变化:对应的二重固有频率变成两个不同的单重频率,振型呈现新特征。

起重机用行星齿轮变位系数选取方法研究

对于行星传动,常采用变位齿轮配凑所需的中心距,若变位系数选择不合适,反而有可能会降低齿轮承载能力。因此,研究变位系数分配问题,已成为设计变位齿轮的关键。目前,变位系数的选取大都采用封闭图法来解决,工作量很大,并且大量的封闭图不适合计算机来处理。从减小齿面滑动磨损、降低胶合和减少点蚀方面,即力求啮合两齿面的相对滑动趋于均衡的角度,同时考虑行星减速机齿轮的中心距约束条件,将啮合齿轮变位系数选取方法抽象为求解一个多约束非线性单目标数学优化问题,利用优化设计思想实现了变位系数的计算机取值。

基于UG和ADAMS行星齿轮传动系统动力学仿真

利用实体建模软件UG建立了减速器行星齿轮传动系统的虚拟样机,并利用UG与动力学仿真分析软件ADAMS,将虚拟样机导入到ADAMS中建立仿真模型。齿轮啮合时,轮齿间除了滚动接触外还存在相应的滑动接触,使轮齿间具有较大的摩擦。针对利用传统赫兹理论计算齿面接触力时没有考虑齿间摩擦的缺陷,将摩擦因数引入计算并进行仿真分析,得到了齿轮之间的接触力和接触力随速度按非线性曲线变化的结论。

新型两齿差外啮合行星传动的等磨损参数的优化模型

基于两齿差外啮合行星传动的结构特点及失效形式,提出一种防止结构失效的齿轮参数优化设计方法,通过优化算法得到了各齿轮副间的变位系数合理分配,使得主、从动齿轮与行星轮啮合时的滑动系数趋于相等,减少各齿轮副啮合时的相对滑动,从而大大提高了这种新型结构的寿命。

基于虚拟样机技术的行星齿轮传动系统分析

利用实体建模软件UG建立了减速器行星齿轮传动系统的虚拟样机,并利用UG与动力学仿真分析软件ADAMS,将虚拟样机导入到ADAMS中建立仿真模型。齿轮啮合中轮齿间除了滚动接触外还存在相应的滑动接触,使轮齿间具有较大的摩擦了,针对传统赫兹理论形成的齿面接触力计算没有考虑齿间摩擦,将摩擦系数引入计算,得到了齿轮之间的接触力曲线变化。应用UG NX的"高级仿真"模块,建立行星轮有限元模型,通过解算器NX NASTRAN对有限元模型进行分析求解,得到行星轮在接触力作用下应变和应力分布情况,再根据设计要求对零件参数进行优化,使行星轮的结构既满足设计要求,又达到体积小和成本低。

齿间滑动摩擦对行星轮系非线性振动的影响

考虑齿间互动摩擦和时变刚度非线性因素,建立扭转行星轮系动力学模型。根据齿间摩擦的特点,将啮合周期划分为三个阶段。用解析和数值计算相结合的方法,研究行星轮系齿间滑动摩擦、齿间载荷分配系数、相位差等参数对行星轮系非线性振动和稳定性的影响。发现在考虑齿间滑动摩擦力时,行星轮系非线性动力学存在如下特点:摩擦因子对行星轮系各构件的摩擦振幅有重要影响,特别对太阳轮的影响最为明显;相位差的存在改善了行星轮系啮合刚度的分布,对减小各构件的摩擦振幅和提高系统的参数稳定性有重要影响。研究结果表明,齿间滑动摩擦对行星轮系非线性振动动力学的影响不容忽视,尤其是在低速、重载的工况下。

滑动轴承-行星齿轮耦合系统非线性动力学特性研究

文章在综合考虑了滑动轴承非线性油膜力以及行星轮系齿侧间隙等非线性因素的基础上,建立了滑动轴承-行星齿轮耦合系统的非线性动力学模型。通过数值仿真的手段初步研究了滑动轴承—行星齿轮耦合系统的非线性动力学特性,结果发现,滑动轴承非线性油膜力可以对行星齿轮系中各活动构件的啮频振动起到镇定作用,也可以导致系统各齿轮副动态啮合力的波动失去周期规律;输入轴转速的变化能够导致轴承力的振动形态在周期运动与混沌之间分岔;轴承间隙对行星齿轮传动系统各齿轮副啮合状态的影响规律是一个非常复杂的非线性映射,间隙值选择不当可能引起行星轮系齿轮副的单边冲击现象。

二齿差活齿传动齿形综合正解研究

本文研究二齿差齿活齿传动的齿形综合正解:给出了激波凸轮常用曲线及对应的等效机构;应用瞬时等效机构法及转角等距移距直接修形法,推导出齿形综合正解的理论齿形和实际齿形方程式;给出齿形综合正解实例。

行星滚柱丝杠副滑动特性的分析与研究

以行星滚柱丝杠为研究对象,分别建立未考虑与考虑弹性变形时丝杠和滚柱之间的相对滑动速度的数学模型。通过matlab对其模型进行仿真,仿真结果表明:未考虑弹性变形时,螺旋升角增加,相对滑动速度增加;螺旋升角对相对滑动速度的影响不受接触点位置的影响。考虑弹性变形时,螺旋升角增加,相对滑动速度增加,但影响不大;接触角增加,相对滑动的速度减小。螺旋升角与接触角的增加都可以提高行星滚柱丝杠的传动效率。

行星锥盘无级变速器滑动率的数值计算

推导了行星锥盘无级变速器几何滑动率的计算公式,提出了一种求解其滑动率的数值计算方法,在此基础上编制了自动求解程序,并给出了计算实例。

低速大扭矩永磁半直驱采煤机截割部传动系统设计

采煤机截割部传动系统多采用"三相异步电机+直齿轮减速器+行星齿轮减速器"的结构,该结构具有传动链长、可靠性低、振动大、机械设备寿命短等问题。针对这些问题,设计出结构为"永磁同步电机+四级行星齿轮减速器"的传动系统。采用低速大扭矩永磁同步电机替代传统的三相异步电动机,有效减少传动环节和故障率。为提高系统的快速性与稳定性,传动系统采用基于自适应非奇异快速终端滑模控制。最后,实验验证所提出方法不仅具有较高的响应速度而且具有较强的控制精度和鲁棒性能。设计的采煤机截割部传动系统运行良好,解决了原有系统存在的问题。

行星探测机器人的牵引控制与仿真

为克服系统建模误差和环境干扰,提出一种基于滑移率补偿项的行星探测机器人前向滑模牵引控制方法,通过协调所有转向轮的瞬时转向中心于一点,实现机器人的协调转向控制;考虑到探测环境的未知性,提出了一种基于运动学的轮地接触角实时估计方法,最后利用ODE(Open Dynamics Engine)动力学仿真工具包与OpenInventor图形库建立行星探测机器人牵引控制可视化仿真平台,对闭环反馈控制系统的速度跟踪性能进行了仿真;仿真结果证明该方法对模型误差和外部干扰具有较强的鲁棒性,控制性能优于传统的开环控制方法。

行星变速箱换挡离合器的优化设计

本文阐述了以单位滑摩功和平均温升最小为目标的行星变速箱换挡离合器的优化设计,建立了换挡离合器的运动微分方程,并对离合器进行了二维温度场分析,给出了计算实例和计算结果.

带可调弹性圈行星滚动变速装置的力学分析及计算

利用弹性板壳理论对带可调弹性圈行星滚动变速机构及可调弹性圈的受力进行了分析及计算,得到了轴向可调力F与径向线接触力P的关系。计算结果能与有限元计算结果及实验结果较好地吻合。

基于等磨损的新型两齿差外啮合行星传动变位系数选取

基于两齿差外啮合行星传动的结构特点及失效形式,提出一种防止结构失效的齿轮参数优化设计方法,通过优化算法得到了各齿轮副间的变位系数合理分配,使得主、从动齿轮与行星轮啮合时的滑动系数趋于相等,减少各齿轮副啮合时的相对滑动,从而大大提高了这种新型结构的寿命。

行星着陆大气进入段自适应滑模抗扰控制方法

针对行星探测器着陆过程可能存在的干扰影响着陆精度问题,提出了一种抗干扰控制方法。首先建立行星探测器着陆控制模型,利用非线性干扰观测器实现对系统外部干扰的估计;在此基础上提出一种自适应滑模控制律,使得系统状态快速收敛到平衡点附近。最后,将该方法应用于火星着陆场景进行仿真。结果表明,提出的自适应滑模控制方法能够在未知扰动存在的情况下,有效实现行星探测器安全着陆,提高着陆任务的成功率。