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      航天器對其臥式振動電機傳動系統影響

      在提高極限承載能力的同時,不能降低臥式振動電機的傳動效率,因此須對傳動效率進行約朿。由于滾珠與滾道接觸受力情況的復雜多變,因此通過理論分析列出臥式振動電機所有的約束條件是不現實的。為了驗證優化后臥式振動電機極限承載性能達到設計要求,本節將通過建立多滾珠彈塑性接觸模型,分析滾珠與滾道接觸面的最大塑形應變是否達到滾珠直徑的萬分之一來驗證優化設計是否達到設計要求。

      隨著航天器對其臥式振動電機傳動系統的性能要求的不斷提高,精密滾珠臥式振動電機的工況條件日益復雜多變,經常會出現短時載荷的急劇變化。因此測試精密滾珠臥式振動電機在不同載荷條件、轉速及試驗時間下的承載能力是非常有必要的,這可為研究臥式振動電機的失效模式、失效機理,探討影響精密滾珠臥式振動電機的承載能力的主要因素提供準確的試驗依據。

      在航天工況下,受載臥式振動電機中有不同程度的塑性變形時不可避免的,而塑性變形的大小直接決定著臥式振動電機是否失效?,F如今國際上一般認為,如果滾珠與滾道任一接觸點上的塑性變形量超過滾珠直徑的萬分之一時,臥式振動電機將失效。臥式振動電機內部存在著受載不均的情況,因此受載最大的滾珠與滾道的接觸面上的塑性變形量決定著整個臥式振動電機的極限承載能力。以滾珠直徑的萬分之一為最大允許塑性變形量是建立在不影響臥式振動電機長時間持續穩定運轉的情況下的,由于航天工況突出短時高過載及有限壽命的特點,因此此工況下的最大允許塑性變形量可以超過滾珠直徑的萬分之一。

      在航天臥式振動電機機構中,因為小型化和輕量化的要求,絲杠的公稱直徑、導程和_數一定的情況下,本文針對滾珠直徑,滾道曲率及接觸偉這三個結構參數對極限承載能力的影響進行研究,暫且不考慮螺旋升角、材料特性和制造工藝的影響。太大的接觸角會使滾道曲率半徑、偏心距等結構參數發生改變,且使滾道齒頂變薄且受力更大,這對滾道的接觸受力狀況非常不利,極易導致臥式振動電機的螺紋牙頂被壓潰,而且不易加工。故增大接觸角時應綜合考慮這些因素,不是越大越好。增大臥式振動電機的滾珠直徑,一方面會增人滾珠循環竄動時的沖擊,影響動力學特性,另—方面增大滾珠滑移、自鎖的可能性,可能會降低傳動效率乃至發生滾珠卡死的情況。



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