發(fā)布時(shí)間：2020-11-12 23:57

　　 近年來國內(nèi)航空工業(yè)發(fā)展迅速,對飛行器的輕量化設(shè)計(jì)提出了更高標(biāo)準(zhǔn),飛機(jī)用自潤滑關(guān)節(jié)軸承的安裝與固定是輕量化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。關(guān)節(jié)軸承安裝與固定工藝?yán)碚摰难芯?相關(guān)技術(shù)成果向生產(chǎn)應(yīng)用的轉(zhuǎn)化都對設(shè)備有極大需求,為此本文研制了一臺伺服控制的關(guān)節(jié)軸承安裝與固定設(shè)備,并對其機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行研究。主要工作內(nèi)容包括:根據(jù)關(guān)節(jié)軸承的安裝與固定工藝要求設(shè)計(jì)了設(shè)備的機(jī)械系統(tǒng)和測控系統(tǒng);利用有限元軟件完成了主軸箱機(jī)械傳動零部件的剛度分析,得到傳動機(jī)構(gòu)總變形量與主軸載荷之間的線性關(guān)系,為主軸下壓量在線檢測提供校正數(shù)據(jù)。建立了設(shè)備機(jī)械傳動系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,研究了機(jī)械參量對機(jī)械傳動系統(tǒng)動態(tài)特性的影響,優(yōu)化了滾珠絲杠的選型;完成了設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)建模,通過Simulink仿真研究對主軸轉(zhuǎn)速伺服控制系統(tǒng)、主軸進(jìn)給伺服控制系統(tǒng)的控制參數(shù)進(jìn)行整定,設(shè)計(jì)的PID控制器可以實(shí)現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)速、加載力和進(jìn)給速度的高性能控制。利用機(jī)電系統(tǒng)的研究成果對設(shè)備進(jìn)行調(diào)試,然后進(jìn)行設(shè)備的工作性能試驗(yàn)。加載性能試驗(yàn)證明主軸進(jìn)給系統(tǒng)的加載精度和穩(wěn)定性滿足工藝需求,關(guān)節(jié)軸承的安裝與固定試驗(yàn)證明研制的設(shè)備可以高質(zhì)量完成軸承的安裝與滾鉚固定工藝�；�于模糊控制理論設(shè)計(jì)了參數(shù)自整定的模糊PID控制器,對比仿真證明模糊PID控制器調(diào)節(jié)下的主軸進(jìn)給系統(tǒng)響應(yīng)速度、動態(tài)跟隨性能、抗擾能力優(yōu)于使用PID控制器的系統(tǒng),為設(shè)備電氣控制系統(tǒng)優(yōu)化提供理論指導(dǎo)。
【學(xué)位單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：V229
【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 自潤滑關(guān)節(jié)軸承簡介
    1.2 關(guān)節(jié)軸承的安裝與固定工藝發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 關(guān)節(jié)軸承的安裝工藝研究
        1.2.2 關(guān)節(jié)軸承的固定工藝研究
    1.3 關(guān)節(jié)軸承安裝與固定裝備發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 研究目的及意義
    1.5 主要研究內(nèi)容
第2章 關(guān)節(jié)軸承安裝與固定設(shè)備研制
    2.1 設(shè)計(jì)要求
    2.2 總體方案設(shè)計(jì)
        2.2.1 關(guān)節(jié)軸承安裝工藝的實(shí)現(xiàn)
        2.2.2 關(guān)節(jié)軸承滾鉚固定工藝的實(shí)現(xiàn)
    2.3 主軸進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.3.1 關(guān)節(jié)軸承壓入力的計(jì)算
        2.3.2 彈性環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)
        2.3.3 齒輪齒條傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.3.4 主軸系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.3.5 主軸進(jìn)給電動缸選型
    2.4 主軸轉(zhuǎn)動調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.4.1 花鍵主軸設(shè)計(jì)
        2.4.2 調(diào)速電機(jī)選型
    2.5 測控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
        2.5.1 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路
        2.5.2 伺服電機(jī)控制模式選擇
        2.5.3 設(shè)備方案展示
    2.6 機(jī)械傳動零部件剛度校核
        2.6.1 零部件剛度對主軸下壓量的影響
        2.6.2 零部件剛度對主軸加載力的影響
    2.8 本章小結(jié)
第3章 設(shè)備機(jī)電系統(tǒng)研究
    3.1 機(jī)械傳動系統(tǒng)動態(tài)特性分析
        3.1.1 傳動機(jī)構(gòu)建模
        3.1.2 機(jī)械參量的折算
        3.1.3 機(jī)械傳動系統(tǒng)仿真
    3.2 電氣控制系統(tǒng)建模
        3.2.1 伺服電機(jī)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換原理
        3.2.2 靜坐標(biāo)系下伺服電機(jī)的狀態(tài)方程
        3.2.3 伺服電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
        3.2.4 主軸載荷及轉(zhuǎn)速控制原理
        3.2.5 電氣控制系統(tǒng)電流環(huán)分析
        3.2.6 電氣控制系統(tǒng)速度環(huán)設(shè)計(jì)
    3.3 主軸轉(zhuǎn)速伺服控制研究
        3.3.1 pid控制原理
        3.3.2 調(diào)速系統(tǒng)電流環(huán)動態(tài)特性分析
        3.3.3 調(diào)速系統(tǒng)速度環(huán)動態(tài)特性分析
    3.4 主軸進(jìn)給系統(tǒng)伺服控制研究
        3.4.1 主軸進(jìn)給系統(tǒng)建模
        3.4.2 主軸加載性能分析
        3.4.3 主軸進(jìn)給系統(tǒng)的安裝性能分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 設(shè)備的工作性能試驗(yàn)
    4.1 試驗(yàn)?zāi)康募皟?nèi)容
    4.2 設(shè)備調(diào)試
        4.2.1 設(shè)備開機(jī)前檢查
        4.2.2 主軸轉(zhuǎn)動系統(tǒng)調(diào)試
        4.2.3 主軸進(jìn)給系統(tǒng)空載調(diào)試
    4.3 主軸進(jìn)給系統(tǒng)的加載性能測試
    4.4 設(shè)備安裝與固定軸承的性能試驗(yàn)
        4.4.1 試驗(yàn)大綱
        4.4.2 試驗(yàn)流程
        4.4.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 主軸進(jìn)給系統(tǒng)控制策略優(yōu)化
    5.1 模糊推理系統(tǒng)
    5.2 主軸進(jìn)給系統(tǒng)的模糊pid控制器設(shè)計(jì)
        5.2.1 隸屬函數(shù)的建立
        5.2.2 模糊推理規(guī)則庫的建立
        5.2.3 模糊推理系統(tǒng)的動態(tài)特性
        5.2.4 模糊控制器的參數(shù)整定
    5.3 模糊pid控制的主軸進(jìn)給系統(tǒng)建模
    5.4 主軸進(jìn)給系統(tǒng)性能對比分析
        5.4.1 基于模糊pid控制的主軸加載系統(tǒng)研究
        5.4.2 復(fù)合控制器對主軸下壓速度的影響
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)
附錄一
附錄二
附錄三

【參考文獻(xiàn)】

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3 舒強(qiáng);胡秋;米良;;一種伺服加載系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與測試[J];自動化儀表;2014年08期

4 胡忠會;劉國光;;關(guān)節(jié)軸承的安裝與固定[J];航空標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量;2013年02期

5 常滿波,胡鵬飛;基于MATLAB的模糊PID控制器設(shè)計(jì)與仿真研究[J];機(jī)車電傳動;2002年05期

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本文編號：2881420