惯性平台结构与精密转位系统的动态设计

惯性平台结构与精密转位系统的动态设计

曾文[1]2002年在《惯性平台结构与精密转位系统的动态设计》文中研究指明车载激光陀螺仪惯性定向系统要求具有高精密、高稳定性、高可靠性、轻量化等特性,因此良好的系统动态性能成为系统的重要的性能指标。传统的静态设计难以解决动态特性问题,只有通过对结构的固有频率,外界作用和系统的动力响应叁者之间的联系进行研究,即动态设计,才能有效的解决这个问题。本文通过对系统机理的深入研究,确定了以结构的动力学参数设计及系统动态特性的设计及系统精度设计为核心的系统设计方案,综合应用了各种先进技术与技术手段进行综合创新设计。讨论了系统中各个子系统方案设计的一些原则问题,论证了各种可行的系统方案,并提出了一套切实可行的、最优的系统设计方案。并基于这套方案,对系统的各个部分进行了详细结构设计。本文深入研究了激光陀螺仪的载体——内外支架结构的动态特性,应用结构动态设计理论及优化设计理论比较了各种设计方案,运用了有限元法分析了内外支架结构的强度和刚度,利用有限元动力分析软件ANSYS计算得到内外支架结构的固有频率和振型,并通过试验模态分析的方法进行验证。利用结构优化设计理论,有效地提高了内外支架结构的动态特性。同时也深入研究了系统的隔振问题,对隔振系统的设计、隔振器的选型安装等方面进行了讨论,通过理论计算与实验两种方法求出了隔振系统的固有频率,并有效地降低了隔振系统的固有频率(从63.107Hz降低到35.3Hz),使得隔振系统能有效地隔振。并初步研究了影响系统精度的一些不确定性因素,提出了一些措施来减小和消除这些影响,重点讨论了轴系的振动与弹性变形对系统精度的影响。通过本文系统与深入的研究,取得了一定的成果,有效地解决了车载激光陀螺仪惯性定向系统中存在的关键技术问题,为同类型产品的设计提供了一个可行的设计方法。

黄玉娟[2]2008年在《基于系统动态设计技术的高速面铣刀研究》文中研究说明高速切削技术具有高效率、高精度和高表面质量等无可比拟的优越性,广泛地应用于汽车、航空航天、模具等制造领域,取得了显着的技术经济效益。高速切削刀具及其相关技术直接决定了高速切削的效益、质量和安全,是推广和应用高速切削技术的基础。高速面铣刀是目前应用比较广泛的高效金属切削加工刀具,在高速、断续切削的条件下,离心力和动态切削力所产生的冲击和振动是影响刀具使用寿命、加工质量、生产效率和机床高速切削效能发挥的重要因素,有必要对高速面铣刀的动态特性及其减振机理进行深入探讨,以改善切削质量,提高加工效率。本文以已有的高速铣削机理、高速铣刀安全性要求和高速刀具技术研究成果为基础,采用系统动态设计技术对高速面铣刀进行研究,主要研究内容为:1.针对高速面铣刀切削加工过程特点,建立高速面铣刀动态切削模型和高速面铣刀动力学微分方程,为高速面铣刀动态特性的研究奠定了基础;2.通过对高速面铣刀切削加工时所受动态载荷的研究,进行了高速面铣刀在离心力和动态切削力作用下振动模型预报;3.以减小高速面铣刀离心力和动态切削力作用下刀具振动幅值为目标,以高速面铣刀的切削特点、加工特征和高速面铣刀的安全性要求为基础,进行切削铝合金的高速面铣刀产品开发设计;4.通过有限元分析技术,对所开发的高速面铣刀进行减振性能预报。进行高速面铣刀在离心力作用下的变形分析,使刀具结构合理。5.对高速面铣刀进行动平衡试验和切削性能试验,对高速面铣刀的动态切削性能进行评价。研究结果表明,控制刀具的不平衡量,提高刀具的动平衡品质等级,进行刀具齿距的合理设计,能显着减小高速面铣刀离心力和动态切削力作用下振动幅值,可使高速面铣刀具有良好的动态切削性能,该方法具有很好的实用性。

李庆兴[3]2009年在《异型轧辊数控车床切削进给系统的设计理论及其关键技术研究》文中进行了进一步梳理轧辊是轧机的重要部件之一,是轧制作业的主要变形模具,其质量直接决定了轧制产品的质量。而异型轧辊属于非圆截面零件,由于其复杂的截面形状,较高的形位、尺寸精度,以及较差的加工工艺性,对加工设备的性能提出了更高的要求。如何提高复杂曲面异型轧辊的加工质量、加工效率,降低成本,已成为冶金机械领域中备受关注的难点和热点之一。本课题以异型轧辊数控专用车床设计开发中的关键技术为切入点,利用曲线拟合理论、机械运动学、动力学理论、优化方法及有限元方法等手段,较深入地研究了异型轧辊数控专用车床的进给系统的设计理论和关键技术。取得了以下主要创新性成果:1.对异型轧辊横截面外轮廓曲线进行了分析与拟合,给出了异型轧辊环状孔型曲线的解析式;依据孔型曲线的特性,提出了分段逼近的策略和逼近方法。2.提出了异型轧辊数控车床采用双径向进给系统,并对进给系统刀具的运动特性进行了分析,利用ADAMS软件对刀具的径向进给运动进行了仿真,确定了刀具径向进给参数。3.完成了进给系统与主轴系统的运动学匹配设计。并得出两点结论:一是在满足加工精度的前提下,应尽可能地降低主轴转速,使径向进给速度和加速度具有较大设计空间;二是刀具的进给速度和加速度较高时,径向进给系统必须具有较高的刚度、固有频率和合适的阻尼,且具有较小的运动惯量、时间常数和弹性变形。4.建立了进给系统的结构模型和动力学模型。进行了动态性能仿真,并具体分析了传动系统各结构参数对系统动态性能的影响,优化了相关结构参数,满足了实际生产的要求。本课题是针对异型轧辊的加工提出的,其研究成果对非圆类零件车削加工技术的研究同样具有参考价值和指导意义。

参考文献:

[1]. 惯性平台结构与精密转位系统的动态设计[D]. 曾文. 重庆大学. 2002

[2]. 基于系统动态设计技术的高速面铣刀研究[D]. 黄玉娟. 哈尔滨理工大学. 2008

[3]. 异型轧辊数控车床切削进给系统的设计理论及其关键技术研究[D]. 李庆兴. 河北工业大学. 2009

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