含间隙航天机构动力学

目录 前言 第1章 绪论 1 1.1 研究背景与意义 1 1.2 含间隙航天机构动力学研究综述 3 1.2.1 含间隙机构动力学建模方法研究进展 3 1.2.2 接触碰撞动力学研究进展 5 1.2.3 含间隙机构运动副磨损研究进展 7 1.2.4 含间隙机构动力学分析研究现状 10 1.2.5 含间隙机构动力学验证实验研究现状 12 1.2.6 含间隙齿轮机构建模方法研究现状 14 1.2.7 含间隙齿轮机构实验研究现状 17 1.3 本书研究内容 19 第2章 含转动副间隙机构动力学建模 21 2.1 转动副间隙描述方法 21 2.1.1 无质量杆方法 21 2.1.2 弹簧阻尼方法 21 2.1.3 碰撞铰方法 22 2.2 含间隙转动副数学模型 22 2.3 运动模式判别 25 2.4 含间隙机构动力学方程 26 2.4.1 约束方程的建立 26 2.4.2 动力学方程的建立 26 第3章 含转动副间隙机构动力学分析 28 3.1 接触碰撞力建模 28 3.1.1 Kelvin-Voigt线性弹簧阻尼模型 29 3.1.2 Hertz接触力模型 30 3.1.3 Hunt-Crossley非线性弹簧阻尼模型 31 3.1.4 L-N非线性弹簧阻尼模型 31 3.1.5 接触碰撞力模型分析 33 3.2 旋转铰间隙接触碰撞力混合模型 36 3.2.1 旋转铰间隙接触碰撞力混合模型 36 3.2.2 接触碰撞力混合模型分析 39 3.3 切向摩擦力建模 41 3.4 接触力混合模型验证 44 3.4.1 机构几何参数与质量特性 44 3.4.2 不同间隙尺寸仿真结果与分析 45 3.4.3 不同*柄转速仿真结果与分析 47 3.5 含间隙机构动力学影响因素分析 49 3.5.1 间隙尺寸对机构动态特性影响 50 3.5.2 *柄转速对机构动态特性影响 52 3.5.3 摩擦系数对机构动态特性影响 54 第4章 含间隙转动副磨损动力学特性 57 4.1 摩擦磨损基本理论 57 4.1.1 摩擦磨损 57 4.1.2 磨损基本规律 58 4.2 含间隙转动副磨损动态计算模型 59 4.2.1 Archard磨损模型 59 4.2.2 间隙旋转铰磨损动态计算模型 59 4.2.3 滑移距离计算模型 60 4.3 含间隙转动副磨损预测 60 4.3.1 含间隙机构动态特性分析 61 4.3.2 间隙铰动态磨损特性 62 4.3.3 磨损表面重构 64 4.4 磨损间隙对机构动力学特性影响 67 4.4.1 运动副磨损分析与动力学分析集成 67 4.4.2 动力学分析 68 4.4.3 磨损分析 68 4.4.4 非线性动态变刚度系数 69 4.4.5 磨损周期 70 4.4.6 含磨损间隙机构动力学特性分析 70 第5章 含间隙齿轮转子系统动力学 83 5.1 多间隙耦合模型 83 5.2 轴承径向接触力模型 88 5.3 齿轮动态啮合力模型 90 5.4 齿轮转子系统动力学方程 91 5.5 多间隙耦合效应分析 93 5.6 含多间隙齿轮转子系统动力学验证实验 98 5.6.1 多间隙齿轮转子系统实验装置简介 98 5.6.2 多间隙齿轮转子系统实验验证 100 第6章 含多间隙耦合的行星齿轮传动机构系统动力学 109 6.1 行星齿轮传动系统动力学建模 109 6.2 动力学模型修正 113 6.3 含多间隙行星齿轮传动系统动力学特性分析 116 6.4 含多间隙行星齿轮传动系统动力学影响因素分析 121 6.4.1 驱动转速对系统动力学特性的影响规律 121 6.4.2 间隙尺寸对系统动力学特性的影响规律 125 6.5 惯性负载对系统动力学特性的影响规律 131 第7章 含间隙航天机构动力学工程应用实例 136 7.1 含转动副间隙航天器机械臂动力学研究 136 7.1.1 含间隙机械臂动力学模型 137 7.1.2 仿真结果分析 139 7.2 星间链路双轴驱动机构动力学研究 143 7.2.1 双轴驱动机构工作原理及结构简介 144 7.2.2 双轴驱动机构动力学建模 144 7.2.3 多间隙对驱动机构系统动力学特征的影响 146 第8章 总结与展望 153 参考文献 157