面向冗余驅(qū)動(dòng)的空間切換傳動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)研究.pdf

1、提高空間展開系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性具有重要意義。除了提高驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)自身的可靠性外，采用系統(tǒng)備份的冗余技術(shù)也是一種提高可靠性的有效方法。采用冗余技術(shù)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，需要研制合適的傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和備份驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)間的切換，以及主、備份系統(tǒng)的聯(lián)合驅(qū)動(dòng)來(lái)提高驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性和驅(qū)動(dòng)能力。本文提出了一種用于空間展開系統(tǒng)冗余驅(qū)動(dòng)的切換傳動(dòng)系統(tǒng)，對(duì)該系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)、參數(shù)優(yōu)化、建模分析及回差計(jì)算等方面進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究。
　　根據(jù)空間展開系統(tǒng)的實(shí)際要

2、求，提出了兩套驅(qū)動(dòng)并聯(lián)的冗余設(shè)計(jì)方案，采用二路并聯(lián)的定軸輪系串聯(lián)一個(gè)差動(dòng)輪系的復(fù)合輪系作為切換傳動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。為保證對(duì)兩套驅(qū)動(dòng)具有相同的傳動(dòng)比，建立了系統(tǒng)各齒輪齒數(shù)的關(guān)系模型，并設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的參數(shù)化結(jié)構(gòu)型式。
　　為減小系統(tǒng)的體積，減輕重量，以輪系的體積最小和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小為目標(biāo)函數(shù)，建立了切換傳動(dòng)系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型，對(duì)系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，并采用線性加權(quán)和法將多目標(biāo)模型轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解，利用Matlab優(yōu)化工具箱進(jìn)行了

3、優(yōu)化計(jì)算，通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了優(yōu)化模型和計(jì)算方法的有效性。
　　建立了力學(xué)分析模型，對(duì)系統(tǒng)的受力進(jìn)行了分析。應(yīng)用Pro/E建立了該系統(tǒng)的虛擬樣機(jī)，對(duì)系統(tǒng)中的關(guān)鍵零件進(jìn)行了有限元分析，以保證系統(tǒng)的強(qiáng)度和剛度要求；并應(yīng)用Adams軟件，對(duì)兩種實(shí)際工作情況，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，獲得了比較理想的工作速度曲線。
　　為了保證系統(tǒng)的傳動(dòng)精度，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析了影響傳動(dòng)回差的因素，建立了定軸輪系齒輪副和差動(dòng)輪系齒輪副傳動(dòng)回差的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)了整個(gè)