【摘 要】
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空间轴承及精密轴系是航天机构正常工作、实现在轨服役和达到预计寿命的基础保障。精密轴系间隙对关节动态性能、旋转精度及承载能力,乃至整个航天机构的工作可靠性都有着很
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空间轴承及精密轴系是航天机构正常工作、实现在轨服役和达到预计寿命的基础保障。精密轴系间隙对关节动态性能、旋转精度及承载能力,乃至整个航天机构的工作可靠性都有着很大影响。并联机构因自身误差小、精度高、动力性能好等优点而得到广泛应用,将并联机构应用于精密轴系间隙的检测,研究基于并联机构的精密轴系间隙检测平台,是该研究领域的新方向、新思路。本文以空间精密轴系间隙检测为研究目的,从间隙的影响因素入手,探究检测平台的应用理论及设计思路,进而展开对基于并联机构的精密轴系间隙检测平台的研究,其主要研究内容如下:分析了轴承及轴系间隙的基础理论,对过盈装配量、温度、转速及预紧力等对间隙的影响进行了探讨,建立了工作间隙与原始间隙及径向间隙与轴向间隙之间的内部关系。进而,分析了基于并联机构的精密轴系间隙检测平台的应用理论。鉴于该检测平台其检测任务处于微米级至毫米级之间,根据其特殊性,详细分析了柔性铰链的设计理论,根据需要设计了大量程的柔性P副、R副、U副及S副。并从不同自由度的角度出发,对基于并联机构的精密轴系间隙检测平台进行了构型综合与选型。以经典6-SPS及等杆长6/3-3型6-PSS检测平台构型为基础,对两种构型检测平台的各向同性进行了探讨,确定了其结构参数,并对不同具体构型检测平台的运动学和动力学进行了分析。利用Solidwork、Adams和Ansys三款软件联合仿真的方法对等杆长6/3-3型6-PSS检测平台进行了刚柔耦合系统建模。进而,对该刚柔耦合模型运动学进行了仿真验证。根据检测平台检测任务的特殊性,对精密轴系间隙检测整体实施方案进行了研究,并对等杆长6/3-3型6-PSS检测平台进行了样机研制与实验分析。本文旨在将并联机构应用于精密轴系间隙检测领域中,探讨轴承及轴系间隙检测平台的设计新思路,为并联机构的研究及精密轴系间隙检测的研究提供了参考。
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