月壤深层采样回转驱动部件发射与着陆过程振动特性研究

摘要

本文以探月三期工程月壤深层采样装置的研发制备为背景，对采样钻取装置的回转驱动部件在发射与着陆过程中的振动特性进行了研究。
　　对回转驱动部件的结构以及各阶段的力学环境进行了分析，确定了将回转驱动部件分成减速器系统和电机转子系统两部分进行分析，同时也确定了将发射阶段作为本文理论研究的基础条件。回转驱动部件鉴定级振动试验条件是结合了发射阶段的激励情况设计的过试验条件，以此条件为基础建立激励模型，并作为后续动力学模型的激励输入。
　　电机转子系统与减速器系统紧密相连，考虑相关影响，运用拉格朗日法建立了电机转子系统的动力学模型，运用集中质量参数法建立了减速器二阶复合行星齿轮传动系统的动力学模型，通过MATLAB软件编程分别求解两系统的固有频率和振动响应并进行了分析。
　　通过多组振动试验，分别对理论模型及求解结果进行了检验，结果表明，理论研究结论与试验结果在误差允许的范围内基本吻合，证明理论研究的合理性和准确性。同时，分别对试验误差、输入激励误差、动力学模型的精确性三个方面进行了分析，确定了各方面误差对研究结论的影响程度，并修正了电机转子模型由方案原理所带进的系统误差。
　　最后，对本文所取得的理论研究成果及相关方案方法的实用性进行探讨，使之在应用方面得以拓展。

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第1章 绪 论

1.1 课题来源及研究的背景和意义

1.2 国内外研究现状概述

1.3 本文的主要研究内容及技术路线

第2章 回转驱动部件结构及各阶段力学环境分析

2.1 引言

2.2 回转驱动部件结构分析

2.3 力学环境分析

2.4 发射阶段系统的正弦振动激励模型

2.5 发射阶段系统的随机振动激励模型

2.6 本章小结

第3章 回转驱动部件振动特性理论研究

3.1 引言

3.2 回转驱动部件发射阶段振动传递过程分析

3.3 系统的主要激励及刚度分析

3.4 电机转子系统动力学建模

3.5 电机转子系统动力学模型的求解及振动响应分析

3.6 本章小结

第4章 减速器系统动力学建模及求解

4.1 引言

4.2 动力学模型及坐标系系统

4.3 系统中各个构件之间的相对位移分析

4.4 齿轮副啮合刚度分析

4.5 各构件运动微分方程

4.6 动力学方程的耦合

4.7 减速器系统动力学模型的固有特性分析

4.8 减速器系统动力学模型求解及振动响应分析

4.9 本章小结

第5章 回转驱动部件振动特性试验研究

5.1 引言

5.2 电机转子系统振动试验

5.3 减速器系统振动试验

5.4 试验结果分析

5.5 本章小结

第6章 相关误差及理论研究实用性分析

6.1 引言

6.2 误差分析

6.3 理论研究的实用性分析

6.4 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢