面向冗余驅動的空間切換傳動系統(tǒng)相關技術研究.pdf

1、提高空間展開系統(tǒng)驅動系統(tǒng)的可靠性具有重要意義。除了提高驅動系統(tǒng)自身的可靠性外，采用系統(tǒng)備份的冗余技術也是一種提高可靠性的有效方法。采用冗余技術的驅動系統(tǒng)，需要研制合適的傳動系統(tǒng)實現(xiàn)主驅動系統(tǒng)和備份驅動系統(tǒng)間的切換，以及主、備份系統(tǒng)的聯(lián)合驅動來提高驅動系統(tǒng)的可靠性和驅動能力。本文提出了一種用于空間展開系統(tǒng)冗余驅動的切換傳動系統(tǒng)，對該系統(tǒng)的總體設計、參數(shù)優(yōu)化、建模分析及回差計算等方面進行了系統(tǒng)深入的研究。
　　根據空間展開系統(tǒng)的實際要

2、求，提出了兩套驅動并聯(lián)的冗余設計方案，采用二路并聯(lián)的定軸輪系串聯(lián)一個差動輪系的復合輪系作為切換傳動系統(tǒng)的實現(xiàn)系統(tǒng)。為保證對兩套驅動具有相同的傳動比，建立了系統(tǒng)各齒輪齒數(shù)的關系模型，并設計了系統(tǒng)的參數(shù)化結構型式。
　　為減小系統(tǒng)的體積，減輕重量，以輪系的體積最小和轉動慣量最小為目標函數(shù)，建立了切換傳動系統(tǒng)多目標優(yōu)化設計模型，對系統(tǒng)的參數(shù)進行優(yōu)化，并采用線性加權和法將多目標模型轉化為單目標函數(shù)進行求解，利用Matlab優(yōu)化工具箱進行了

3、優(yōu)化計算，通過實例驗證了優(yōu)化模型和計算方法的有效性。
　　建立了力學分析模型，對系統(tǒng)的受力進行了分析。應用Pro/E建立了該系統(tǒng)的虛擬樣機，對系統(tǒng)中的關鍵零件進行了有限元分析，以保證系統(tǒng)的強度和剛度要求；并應用Adams軟件，對兩種實際工作情況，進行運動仿真，獲得了比較理想的工作速度曲線。
　　為了保證系統(tǒng)的傳動精度，根據其結構特點，分析了影響傳動回差的因素，建立了定軸輪系齒輪副和差動輪系齒輪副傳動回差的數(shù)學模型，推導了整個