單側(cè)索驅(qū)輪系傳動誤差建模及同步性預(yù)測研究.pdf

1、單側(cè)索驅(qū)輪系是一種以鋼索單側(cè)連接通過前輪牽引后輪進行運動傳遞的裝置。鋼索與繩輪間的連接方式?jīng)Q定了單側(cè)索驅(qū)輪系在進行較大力矩傳遞時不易產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，從而可進行較高運動精度的傳遞。然而，單側(cè)索驅(qū)輪系傳動過程中的回轉(zhuǎn)誤差不為零，不可避免地會在輪系間產(chǎn)生傳動誤差，從而影響其傳動精度。
　　對接機構(gòu)鎖系是由串聯(lián)單側(cè)索驅(qū)輪系組成的閉環(huán)傳動裝置。鎖系運動同步性是航天器對接成功的關(guān)鍵技術(shù)之一，其主要靠串聯(lián)單側(cè)索驅(qū)輪系的裝配質(zhì)量來保證。由于在這方面

2、缺少深入的理論研究，致使在對接機構(gòu)鎖系裝配中，面臨著裝配效率低及質(zhì)量難以保證的技術(shù)瓶頸。為此，本文針對串聯(lián)單側(cè)索驅(qū)輪系，從傳動誤差建模及同步性預(yù)測兩方面展開研究。
　　鋼索形變是影響串聯(lián)單側(cè)索驅(qū)輪系運動同步性的主要因素之一，其主要靠調(diào)節(jié)鋼索預(yù)緊力來控制。為預(yù)測預(yù)緊力作用下的鋼索形變，根據(jù)串聯(lián)單側(cè)索驅(qū)輪系預(yù)緊力施加方式，建立了描述其形變的輪系傳動誤差預(yù)測模型。通過對傳動誤差主要影響因素及參數(shù)敏感度對傳動誤差控制影響的分析，為進一步開

3、展串聯(lián)單側(cè)索驅(qū)輪系運動同步性的研究奠定基礎(chǔ)。
　　建立了單側(cè)索驅(qū)輪系工況下的鋼索蠕變修正模型。鋼索蠕變是索驅(qū)輪系精密傳動研究中不可回避的一個重要問題。對于運動同步性要求較高的串聯(lián)單側(cè)索驅(qū)輪系，單側(cè)索驅(qū)輪系鋼索蠕變的累計效應(yīng)會明顯影響傳動的精度，嚴重時甚至導(dǎo)致傳動功能的失效。為預(yù)測預(yù)緊力作用下鋼索蠕變，考慮單側(cè)索驅(qū)輪系工況條件的影響，基于Norton-Bailey續(xù)變本構(gòu)模型建立了鋼索續(xù)變修正模型，并分析了繩輪轉(zhuǎn)角、預(yù)緊力和摩擦系數(shù)

4、三因素的影響。
　　根據(jù)單側(cè)索驅(qū)輪系驅(qū)動順序，建立了描述其鋼索運動形變的傳動誤差預(yù)測模型，并分析了繩輪包角上鋼索滑移和非滑移弧段對建模精度的影響。通過傳動誤差實驗數(shù)據(jù)的變化規(guī)律對上述兩弧段對應(yīng)的包角值進行了界定，進而修正了傳動誤差預(yù)測模型。在此基礎(chǔ)上，建立了串聯(lián)單側(cè)索驅(qū)輪系運動同步性預(yù)測模型，分析了運動同步性影響因素，并對運動過程中鋼索張力變化規(guī)律及運動同步性誤差補償進行了研究。
　　開展了串聯(lián)單側(cè)索驅(qū)輪系同步性預(yù)測研究。裝