一、谐波减速器在空间飞行器中的应用（论文文献综述）
郑宗勇,张智芳,方蒙生,王长亮,张崇峰,王治易[1]（2021）在《月面环境下谐波减速器固液复合润滑寿命试验研究》文中提出本文对谐波减速器的失效机理和寿命影响因素进行了专门的研究分析。通过改进谐波减速器的润滑方式,开展了固液复合润滑特性分析和月面环境适应性分析,并对固液复合润滑谐波减速器进行了寿命试验验证。该固液复合润滑谐波减速器通过了在轨月面考核验证,为确定月面巡视器各活动机构谐波减速器的润滑技术状态提供了理论和试验依据,也为后续其他航天器的润滑技术状态提供了一条新的设计思路。
王玉琦[2]（2021）在《变中面半径谐波齿轮的变形特征及啮合性能研究》文中研究说明谐波齿轮传动是基于柔轮弹性变形实现力和运动传递。为提高负载传动能力,对柔轮齿体径向修形可以改善齿面间的负载啮合状态,由此形成变厚度齿圈柔轮结构。本文以变厚度齿圈柔轮为研究对象,开展了以柔轮齿圈变形研究为基础,不同负载工况下的侧隙和啮合力分析为重点,有限元数值模拟为工具的一系列研究工作。柔轮变形是齿廓设计的基础,也是空载和负载啮合分析的前提。首先详细分析变厚度齿圈结构的形成过程,然后基于椭圆波发生器作用下齿圈设计截面的中线变形方程,依据直母线假定,建立变厚度齿圈结构的柔轮空间变形理论计算方法,为空间齿廓设计中轮齿定位提供了理论依据。为验证本文理论方法,建立包含真实圆弧齿廓信息的全特征实体单元杯形柔轮模型并求解。在齿圈轴向前、中、后三个横截面内分别定义周向路径,提取各截面内的中线径向、周向及转角位移,对比验证了理论计算方法的正确性。对比等厚度齿圈与变厚度齿圈的中线位移结果,分析径向修形后,齿圈壁厚变化对中线变形规律的影响。在柔轮齿圈长轴区、45°、短轴区不同极角位置处定义轴向路径,提取路径上的径向位移,用位移差值变化规律揭示了母线的实际变形特征。为研究空载啮合性能,基于变形后柔轮齿面节点位置,建立与平面圆弧齿廓刚轮相互啮合的有限元装配模型。构造沿齿高向最短周向距离的分段圆弧齿廓齿间侧隙算法,计算变厚度齿圈前、中、后截面内的空载侧隙,与理论侧隙对比,分析侧隙沿轴向和周向的变化趋势。为分析负载啮合性能,基于有限元整体装配模型,以不同实常数的形式定义柔轮齿面与对应刚轮齿面间的接触关系,对刚轮施加逐步增大的转动位移载荷模拟不同负载工况条件,数值求解负载侧隙和啮合力。通过负载侧隙、接触比压、齿面周向啮合力等指标揭示负载啮合过程。
米雄伟,周广武,周青华[3]（2020）在《用于谐波减速器性能试验的空间真空高低温环境模拟试验装置》文中研究表明谐波减速器作为重要的空间活动部件,其综合性能直接影响整个传动系统的运行状态。为掌握谐波减速器在空间环境下的服役性能,研制出一种谐波减速器空间环境模拟试验装置,主要用于空间真空高低温环境下谐波减速器的综合性能试验。通过将谐波减速器测试台架整体置于真空高低温试验舱内,避免使用磁流体密封轴,缩短传动链,从而降低试验装置累积误差。同时研制一套谐波减速器测试台架温度保护和监控系统,使测试台架能承受的空间环境温度范围达到-70～150℃。测试试验结果表明,该试验装置满足设计要求,可为空间传动机构传动性能评估、工作寿命及可靠性试验以及装置研制提供条件保障。
王刚[4]（2020）在《空间载荷分布式捕获锁定系统关键技术研究》文中认为空间分布式捕获锁定是航天器实现有效载荷在轨操控的关键技术之一,在空间站载荷更换、货运飞船载荷运输和航天器在轨服务等任务中具有巨大的应用前景,是未来我国以及其他航天大国的研究重心之一。自上世纪六十年代以来,国外研究机构对空间载荷捕获锁定技术开展了大量研究并进行了在轨验证。近二十年来,国内研究机构取得了一些捕获锁定技术研究进展,但多着眼于整体式捕获锁定系统,适应性更强、应用更广泛的分布式捕获锁定技术研究尚处于起步阶段。目前,随着我国空间站建设等航天在轨操控任务的陆续开展,对于同时具有高刚度、高可靠、可扩展、模块化、可重复特点的分布式捕获锁定技术需求极其迫切,分布式捕获锁定系统的通用性设计、分析与验证方法已成为航天领域亟待攻克的研究难题之一。因此,本文针对分布式捕获锁定系统,开展了高刚度布局设计方法、模块化捕获锁定机构设计、动态容差能力分析方法、协同捕获策略以及地面试验模拟方法的研究。针对分布式捕获锁定系统高刚度布局设计难题,借鉴植物根系力学稳定性原理,创建捕获锁定系统连接点位置优化导则。运用植物不定根与须根的生长规律启示,创立捕获锁定单元主连接点数目-位置优化模型和捕获锁定单元-载荷有效接触面形状优化模型。构建载荷有限元模型与三维弹簧支撑模型,为系统基频分析奠定基础。以系统基频最大化为目标,采用并行算法选择连接点的优化位置,并探讨二级连接点数目与系统基频的关系。将该方法的优化结果与常规方法进行比较,验证该方法提高捕获锁定系统基频的有效性。在捕获锁定系统总体布局确定的基础上,开展捕获锁定机构模块化参数设计方法研究。分析捕获锁定系统工作流程和边界条件,进行捕获锁定机构布局设计,并提出一种基于误差域分析的捕获锁定机构参数化设计方法。分析机械臂存在误差情况下的载荷姿态,以载荷底部捕获框的误差域为依据,进行主动端捕获轨迹规划与构型设计,构建捕获锁定机构运动学模型,奠定机构参数优化的基础。基于连接点有效接触面形状与定位方案开展捕获框的构型设计。面向捕获锁定系统容差能力准确评估的需求,在分析四个捕获锁定单元协同配合影响的基础上,提出一种分布式捕获锁定系统动态容差能力分析方法。建立机械臂-载荷组合体与捕获锁定系统之间的动力学模型,奠定边界位姿下载荷的捕获判定基础。开展载荷关键位姿研究,分析载荷误差位姿,建立临界捕获位姿模型。开展捕获过程中捕获锁定系统与载荷相互作用的动态容差过程分析,采用位姿迭代法对机械臂-载荷组合体在捕获过程中的位姿轨迹进行预测,判断边界位姿载荷捕获的成败。通过检验捕获锁定系统能否捕获边界位姿载荷,获得系统动态容差能力。开展捕获锁定系统捕获速度模式与协同捕获策略研究。建立组合体碰撞动力学模型,以容差能力和捕获冲击为依据进行捕获模式选择。结合正交分布式捕获锁定系统的结构特点与动力学特性,对极限工况下对角线双捕获钩进行动作匹配,得到四个捕获钩的协同捕获策略。四个捕获钩利用机械臂末端六维力传感器的接触力反馈,感知接触位置,为选择协同捕获参数提供依据。利用容差能力分析方法和仿真软件对典型边界位姿载荷分别进行同步捕获和协同捕获仿真,验证协同捕获策略的有效性和可行性。根据优化的捕获锁定系统布局与捕获锁定机构参数,研制正交分布式捕获锁定系统原理样机以及空间载荷地面捕获试验系统。进行捕获锁定系统动态特性分析,并通过系统振动试验进行验证。通过空间载荷地面捕获试验系统和捕获锁定系统开展同步捕获试验,验证容差能力分析方法的准确性。运用协同捕获策略开展协同捕获试验,验证捕获策略提升容差能力的有效性。
陈志澜,陈未[5]（2017）在《谐波减速器的专利地图研究》文中研究说明采用IPC分类方法,对谐波减速器的技术领域进行专利数据隐藏信息的挖掘,绘制出相应专利地图,研究谐波减速器技术在全球的专利分布、主要技术、研究热点等相关问题;并从专利数量发展趋势、主要竞争机构、重点技术领域等方面展开分析,从而得出谐波减速器的研发现状和未来技术领域的发展趋势。
曹倩,李明,徐彭梅[6]（2017）在《空间高精度长寿命谐波减速应用技术研究》文中进行了进一步梳理面对日益增长的空间高精度长寿命机构的应用需求,文章以空间谐波传动为研究对象,首先介绍了谐波减速器在国内外的研究和应用现状,分析了谐波齿轮的失效模式和影响寿命的因素,分析了不同载荷、不同工作模式对谐波齿轮精度和寿命的影响,并设计了不同工况的寿命试验进行验证。基于研究和验证试验结果,给出了空间高精度长寿命谐波减速器应用时的关键控制指标。最后,通过一高精度谐波指向机构,进行了往复间歇运动寿命试验,验证了谐波减速器可满足3.6?106次往复间歇运动的长寿命使用要求,同时可保证机构指向精度达30″。文章对谐波减速器在空间其它领域应用提供了借鉴。
赵昆[7]（2017）在《高低温真空环境谐波减速器性能测试系统的研制》文中进行了进一步梳理谐波减速器具有体积小、传动比范围大、传动精度高等优点,广泛应用于机器人、航空航天等领域。性能检测是谐波减速器生产制造的重要环节,准确测量谐波减速器性能数据,评定谐波减速器性能等级,对其制造工艺的改进和结构设计的优化有着重要的意义。现有的谐波减速器性能测试设备存在测量功能单一、测试精度低等不足,而且高低温真空环境下的谐波减速器性能测试设备比较少见,研究深度不够。本文研制了一套高低温真空环境谐波减速器性能测试系统,并基于研制的测试系统,对高低温真空环境谐波减速器的传动性能进行研究。首先,对谐波减速器性能测试设备的研究现状进行分析,在前人研究基础上,结合本课题的功能需求及技术指标,提出测试系统的整体方案。其次,依据方案设计和技术指标,对环境模拟设备、驱动装置、加载装置、传感器和控制与采集装置进行选型,分析各硬件的工作原理,确立硬件连接关系,完成测试系统的电气控制系统的设计。再次,遵循可靠性、用户友好等原则,规划了软件的界面和底层框架,将软件划分为通信功能模块、通用功能模块和测试功能模块,并对各个模块进行算法的研究和代码的编写,最终完成测试系统的软件设计。最后,分析测试系统测量误差的来源以及减小误差的方法,完成测试系统的安装调试。设计相关实验,验证测试系统的驱动控制性能、加载控制性能和测试功能。选取机械效率和传动精度作为研究对象,通过实验分析高低温真空环境谐波减速器的传动性能。
谷东升[8]（2016）在《谐波传动性能测试系统研制及传动性能研究》文中研究表明谐波传动具有传动比大且范围宽,承载能力大,结构简单,体积小,重量轻,传动精度高,侧隙小,运转平稳,效率高,可向密闭空间传递运动等优点。随着航空航天,自动化等技术发展对传动机构性能要求的日益苛刻,谐波传动越来越受到人们的重视。本文主要是内容是研制一套谐波传动测试系统并基于这套测试系统研究谐波传动性能与其影响因素。主要包括谐波传动精度理论与拍频特性研究,转速与载荷对传动效率的影响。研究方法主要是通过试验来研究谐波减速器的特性。首先,根据对谐波减速器的测试需求及国标对谐波减速器测试的相关规定,提出谐波减速器测试方案,包括测试分系统和控制分系统两个部分的总体设计方案提出。经过对谐波减速器参数高精度宽范围的特点进行分析,给出了具有针对型的解决措施。其次,给出谐波减速器测试台测试分系统的具体方案与实现方式,包括动态静态扭矩的测量方案,转角的测量方案,大量程高精度扭矩测量方案以及误差补偿方案及实现方式等。具体包括传感器组合测量,高精度传感器的选用、误差补偿算法以及通过优化机械结构设计方案的精度提高措施等。再次,给出谐波减速器测试台控制分系统的具体方案与实现形式,包括动力输入方案,静态与动态负载施加方案,大范围高精度负载施加方案及微小负载施加方案及实现方式。具体包括通过加载机构组合、推杆-丝杠机构来实现大范围高精度加载,通过闭环控制实现高精度的机械量输出控制。最后,对谐波减速器进行测试实验,得到其误差曲线和效率-速度曲线,效率-载荷曲线,滞后回线,扭转刚度和间隙空程,再通过多样性的数据分析手段获得谐波传动的一些特性。并通过试验对测试系统的性能进行验证。
李奇[9]（2016）在《不同参数对谐波减速器柔轮动态特性的影响》文中提出谐波齿轮传动具有小体积、轻量化、高精度、高刚度、大传动比等优点,国外发达国家已成功将谐波齿轮传动应用于航空航天、雷达系统、机器人等领域,虽然国内外学者针对谐波齿轮传动进行了不同程度的研究,然而随着我国中国航空航天、先进制造、机器人等领域的迅速发展以及“中国智造”、“中国制造2025规划”等工程的提出,对先进的谐波齿轮传动提出了更高的要求。因此,从啮合原理上分析研究谐波减速器的运动规律,分析谐波减速器核心部件柔轮的变形规律、接触应力等问题显得尤为重要,该研究可以为后续谐波减速器优化、制造高性能谐波传动系统提供理论支撑。以课题所研制谐波减速器为研究对象,首先从理论上分析概述了谐波减速器的结构特点、基本原理,其次设计课题所要求的谐波减速器,运用SolidWorks建立谐波减速器三维模型,基于Ansys Workbench分析谐波减速器柔轮的变形规律,固有特性等,然后从理论出发,运用MATLAB分析计算柔轮变形规律及弯曲应力,最后根据所设计谐波减速器加工实物进行实验分析。论文主要成果如下:（1）根据课题对传动比及尺寸的要求设计谐波减速器,校核主要零部件材料、寿命、耐磨性达到使用要求;（2）运用理论计算谐波减速器柔轮变形、弯曲应力的计算公式,并分析不同参数下的影响规律。分析结果表明,啮合齿对的增加可以降低柔轮的弯曲应力,而最大径向变形量的增加导致柔轮弯曲应力增加;啮合齿对、柔轮壁厚对柔轮变形量影响较小,最大径向变形量直接决定着柔轮的变形大小;（3）通过对比Ansys Workbench分析柔轮变形及接触应力分析结果与理论计算结果发现,由于只考虑中性层变形导致理论计算结果较小,但是柔轮变形规律及应力分布结果几乎吻合,表明有限元分析的准确性;同时进行了不同参数下柔轮的扭转刚度与疲劳寿命分析,结果表明最大径向变形量的减小、壁厚的增加长径比的减小可以增加扭转刚度;而最大径向变形量、壁厚的增加,长径比的降低使得柔轮在运行过程中的接触应力增加,最终导致柔轮疲劳寿命降低;柔轮轮齿修形后柔轮应力分布更为均匀使得柔轮疲劳寿命增加;（4）正交试验结果表明,柔轮径向变形对柔轮扭转刚度及疲劳寿命影响最大,壁厚及长径比次之;（5）对比实验模态与有限元分析结果可知,两者分析结果吻合度较高,所设计谐波减速器在正常工作范围内不会发生共振现象;同时谐波减速器传动性能试验发现所设计谐波减速器具有较好的传动精度及较高的传动效率。
赖安学[10]（2015）在《空间链路天线驱动机构的建模与动态特性测试》文中认为随着日益增加的测控高覆盖、通信高带宽需求,各航天大国都在建立自己的中继卫星系统,用于对卫星或者其它航天器进行测控通信,以及卫星与地面站的双向高速通信。为了实现不同类型的卫星通信,中继卫星大多安装多幅天线。与此同时,用户星与中继卫星系统之间以及与地面站之间通信,也需要安装通信天线。无论是中继卫星还是用户星,为了保持对目标的连续跟踪过程,其中最重要的设备就是天线驱动机构。因此有必要建立驱动机构数学模型,并研究通用的地面试验方法。本文工作包括:驱动机构工作原理介绍,电机建模研究,驱动器建模研究,传动系统建模分析,空间干扰力矩分析,含真实控制软件的全系统仿真,与实验结果对比模型的正确性验证,半物理仿真系统设计和实现等。首先对空间链路天线驱动机构的组成和工作原理进行了介绍。在步进电机建模方面,在分析了以电机内部磁通为状态变量进行建模研究的局限性后,采用了以电机电感作为状态变量进行建模研究的方法,克服了电机所获参数有限的困难,同时模型又有比较宽的适用范围。结合所建立的驱动器模型,建立了Simulink仿真模型,通过电机实测数据,确定了等效转矩系数饱和门限值以及单相定子中增量永磁通幅值。对比分析仿真矩频特性数据与实测矩频特性数据,证明所建立的模型正确,该模型只需进行参数修改即可用于后续型号驱动机构动态特性的仿真分析。在传动系统建模方面,建模通常都把谐波减速器等价为一个扭矩放大和转速缩小的比例环节,本文在消化吸收国内外研究成果[37]的基础上,综合考虑了谐波减速器的柔性特性、柔性齿与刚性齿之间的啮合特性、转子转动过程的摩擦特性以及传动间隙等因素后,建立较为完整的谐波减速器模型并确定特征参数。在系统仿真方面,为了建立驱动机构运行过程完整数学模型,分析了天线在空间受到的干扰力矩并对干扰力矩的幅值范围进行了计算;完成了天线的有限元分析,并给出前五阶振型和对应频率。结合电机、驱动器、传动系统、天线模型,并将真实的控制软件纳入闭环全数字仿真模型,比较仿真曲线与全物理地面试验测试实测曲线,证明了建模正确性。在空间链路天线驱动机构地面试验方法研究方面,传统动量轮试验方法、全实物试验方法的均存在不同程度的弊端,本文提出了建立半实物仿真系统的方案,并完成了工程研制,实践表明通过该系统进行地面动态特性试验可大大降低人力物力消耗。本文的主要创新点包括:第一,将航天型号软件纳入全数字仿真模型,并验证了数学模型的正确性。后续其它卫星型号研制过程中,可以提前通过该模型验证控制算法的有效性,提高驱动控制软件开发效率,缩短卫星研制周期。第二,提出了空间链路驱动机构半物理仿真方案并完成系统工程研制,该系统可以灵活考察不同天线负载情况下,驱动机构的动态特性,减少航天型号地面试验的昂贵开支。
二、谐波减速器在空间飞行器中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、谐波减速器在空间飞行器中的应用（论文提纲范文）
（1）月面环境下谐波减速器固液复合润滑寿命试验研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 固体润滑谐波减速器试验结果分析 |
| 2 固液复合润滑特性分析 |
| 2.1 协同效应 |
| 2.2 相容性和浸润性 |
| 2.3 运动部件类型和传动工况 |
| 2.4 固液复合润滑的特点 |
| 3 固液复合润滑月面环境适应性分析 |
| 3.1 摩擦学性能测试 |
| 3.2 谐波减速器油脂蒸发损失量计算 |
| 4 固液复合润滑谐波减速器寿命试验与月面验证 |
| 4.1 油脂涂覆要求 |
| 4.2 寿命试验验证 |
| 5 结束语 |
（2）变中面半径谐波齿轮的变形特征及啮合性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景 |
| 1.1.1 谐波齿轮的组成及工作原理 |
| 1.1.2 谐波齿轮特点及应用 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 齿形研究 |
| 1.2.2 柔轮变形与应力研究 |
| 1.2.3 齿间侧隙与啮合力研究 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 变中面半径柔轮的空间变形理论 |
| 2.1 柔轮变形与几个基本假设 |
| 2.1.1 谐波齿轮柔轮的变形状态 |
| 2.1.2 轮齿径向修形形成变厚度齿圈方案 |
| 2.1.3 理论计算中的几个基本假定 |
| 2.2 波发生器作用下的齿圈中线变形 |
| 2.2.1 设计截面的中线变形 |
| 2.2.2 周向位移和轮齿转角的精确算法 |
| 2.2.3 等厚度齿圈柔轮的空间变形 |
| 2.2.4 变中线半径柔轮的空间变形 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 实体有限元模型建立及柔轮中线变形规律研究 |
| 3.1 有限元基本理论 |
| 3.1.1 有限元方法概述 |
| 3.1.2 有限元求解过程 |
| 3.2 有限元模型的建立 |
| 3.2.1 柔轮的双圆弧齿廓及筒体结构参数 |
| 3.2.2 参数化实体有限元模型的建立 |
| 3.2.3 波发生器模型的建立 |
| 3.2.4 定义接触与施加约束 |
| 3.2.5 有限元模型验证 |
| 3.3 齿圈厚度改变对齿圈中线位移的影响 |
| 3.3.1 空间变形后中线的径向位置 |
| 3.3.2 径向位移差值对比 |
| 3.3.3 周向位移差值对比 |
| 3.3.4 转角位移差值对比 |
| 3.4 齿圈母线的变形特征 |
| 3.4.1 等厚度齿圈母线的变形特征 |
| 3.4.2 变厚度齿圈对母线变形的影响 |
| 3.5 轴向位移对齿圈径向位移影响 |
| 3.5.1 定义空间路径 |
| 3.5.2 空间路径下的径向变形结果对比 |
| 3.5.3 齿圈不同层面的径向变形 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 不同负载状态下的啮合性能仿真研究 |
| 4.1 空载啮合性能分析 |
| 4.1.1 刚轮圆弧齿廓参数 |
| 4.1.2 刚轮实体有限元模型的建立 |
| 4.1.3 圆弧齿廓间的侧隙算法 |
| 4.1.4 空载侧隙结果分析 |
| 4.2 柔轮与刚轮齿面间的接触关系及其求解 |
| 4.2.1 齿面接触定义及其接触参数 |
| 4.2.2 扭转负载施加 |
| 4.3 负载侧隙分布规律研究 |
| 4.4 负载工况下的接触比压分析 |
| 4.4.1 不同负载下的接触比压变化 |
| 4.4.2 最大接触比压随负载的变化 |
| 4.5 负载状态下的齿面啮合力研究 |
| 4.5.1 齿圈前中后各段啮合力 |
| 4.5.2 齿面整体啮合力 |
| 4.5.3 最大啮合力随负载变化 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望与后续 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（4）空间载荷分布式捕获锁定系统关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 空间可重复捕获锁定技术研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 结构布局优化发展现状 |
| 1.4 空间捕获锁定系统捕获策略研究现状 |
| 1.5 分析与启示 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 分布式捕获锁定系统布局优化方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 根系生长与捕获锁定系统布局优化相似性分析 |
| 2.3 基于根系生长规律的捕获锁定系统布局优化模型 |
| 2.3.1 捕获锁定单元数目-位置优化模型构建 |
| 2.3.2 捕获锁定单元-载荷有效接触面形状优化模型构建 |
| 2.4 示例分析与有效性验证 |
| 2.4.1 捕获锁定单元数目-位置优化及分析 |
| 2.4.2 捕获锁定单元-载荷有效接触面形状优化及分析 |
| 2.4.3 优化结果与常规设计结果对比分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 模块化捕获锁定机构参数设计与分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 捕获锁定系统工作过程 |
| 3.3 分布式捕获锁定系统定位设计 |
| 3.3.1 单点定位分析 |
| 3.3.2 多点过定位评价模型 |
| 3.3.3 捕获锁定系统定位方式及其性能分析 |
| 3.4 基于误差域分析的捕获锁定机构参数化设计 |
| 3.4.1 被动端误差域分析 |
| 3.4.2 主动端捕获轨迹规划与构型设计 |
| 3.4.3 主动端机构建模 |
| 3.4.4 捕获轨迹参数影响分析 |
| 3.5 捕获锁定机构布局与构型设计 |
| 3.5.1 捕获锁定机构布局设计 |
| 3.5.2 被动端构型设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 捕获锁定系统动态容差能力分析方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 容差分析方法概述 |
| 4.3 捕获锁定系统动力学建模 |
| 4.3.1 位姿迭代法 |
| 4.3.2 机械臂-载荷组合体动力学建模 |
| 4.4 载荷关键位姿研究 |
| 4.4.1 载荷误差位姿分析 |
| 4.4.2 临界捕获位姿建模 |
| 4.5 载荷位姿预测与捕获判定 |
| 4.5.1 空间载荷捕获锁定系统动力学模型 |
| 4.5.2 载荷边界位姿分类与简化 |
| 4.5.3 载荷位姿预测 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 捕获锁定系统协同捕获策略研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 捕获速度模式分析 |
| 5.2.1 组合体碰撞动力学建模与分析 |
| 5.2.2 碰撞模式容差分析 |
| 5.2.3 速度模式选择 |
| 5.3 捕获钩协同捕获策略 |
| 5.3.1 捕获策略需求分析 |
| 5.3.2 捕获钩捕获动作匹配 |
| 5.3.3 协同捕获策略模型 |
| 5.4 协同捕获策略验证 |
| 5.4.1 同步捕获仿真分析 |
| 5.4.2 协同捕获仿真分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 分布式捕获锁定系统原理样机研制与试验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 原理样机研制与地面捕获试验系统研究 |
| 6.2.1 捕获锁定系统原理样机研制 |
| 6.2.2 载荷随动状态模拟方法 |
| 6.2.3 载荷位姿误差模拟方法 |
| 6.2.4 空间载荷地面捕获试验系统研制 |
| 6.3 分布式捕获锁定系统动态特性仿真与试验验证 |
| 6.3.1 分布式捕获锁定系统动态特性仿真 |
| 6.3.2 分布式捕获锁定系统振动试验验证 |
| 6.4 容差捕获能力试验验证 |
| 6.4.1 同步捕获容差能力试验验证 |
| 6.4.2 协同捕获容差能力试验验证 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（5）谐波减速器的专利地图研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 谐波减速器的全球专利分析 |
| 1.1 谐波减速器年度变化趋势 |
| 1.2 全球谐波减速器专利分布 |
| 1.3 专利申请数排名前10申请人 |
| 1.4 全球谐波减速器专利主要技术类型 |
| 1.5 主要技术热点变迁 |
| 2 结论 |
（6）空间高精度长寿命谐波减速应用技术研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 谐波减速器失效模式 |
| 2 谐波润滑及寿命验证 |
| 2.1 谐波减速器润滑方案 |
| 2.2 谐波减速器疲劳寿命计算 |
| 2.3 寿命试验情况 |
| 2.3.1 寿命试验1 |
| 2.3.2 寿命试验2 |
| 2.4 本章小结 |
| 4 结束语 |
（7）高低温真空环境谐波减速器性能测试系统的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 谐波减速器传动性能的研究现状 |
| 1.3 谐波减速器性能测试设备的研究现状 |
| 1.4 课题研究的主要内容 |
| 第2章 测试系统的方案设计 |
| 2.1 测试系统的需求分析与研发规划 |
| 2.2 测试系统的方案设计 |
| 2.2.1 测试系统的模块划分 |
| 2.2.2 磁流体密封的讨论 |
| 2.2.3 总体方案的设计 |
| 2.3 测试系统的工作原理 |
| 2.3.1 启动力矩 |
| 2.3.2 间隙空程 |
| 2.3.3 传动精度 |
| 2.3.4 机械效率 |
| 2.3.5 跑合测试 |
| 2.3.6 滞后回线与扭转刚度 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 测试系统的电气控制系统设计 |
| 3.1 电气控制系统的设计要求与设计路线 |
| 3.1.1 电气控制系统的基本要求 |
| 3.1.2 电气控制系统的设计路线 |
| 3.2 硬件选型与功能实现 |
| 3.2.1 环境模拟设备 |
| 3.2.2 加载装置 |
| 3.2.3 传感器 |
| 3.2.4 驱动装置 |
| 3.2.5 控制与采集装置 |
| 3.3 硬件连接与信号传递 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 测试系统的软件设计 |
| 4.1 软件总体设计 |
| 4.1.1 界面设计 |
| 4.1.2 底层代码规划 |
| 4.2 软件通信模块 |
| 4.2.1 环境模拟设备的串口通信 |
| 4.2.2 多功能模块的网络通信 |
| 4.2.3 编码器采集卡的通信 |
| 4.3 通用功能模块 |
| 4.3.1 输入端的运动控制 |
| 4.3.2 输出端的加载控制 |
| 4.3.3 传感器数据的采集与处理 |
| 4.3.4 数据保存与实验报表生成 |
| 4.4 测试项目功能模块 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 实验验证与分析 |
| 5.1 测试系统的测量误差分析 |
| 5.2 测试系统的安装与调试 |
| 5.3 测试系统功能验证实验 |
| 5.4 谐波减速器传动性能研究实验 |
| 5.4.1 机械效率实验 |
| 5.4.2 传动精度实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（8）谐波传动性能测试系统研制及传动性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源研究目的和意义 |
| 1.2 谐波减速器传动精度与传动效率理论研究现状 |
| 1.2.1 谐波减速器精度理论研究现状 |
| 1.2.2 谐波减速器效率理论研究现状 |
| 1.3 谐波减速器测试技术研究现状 |
| 1.3.1 测试方法的研究现状 |
| 1.3.2 传动链测试系统研究现状 |
| 1.4 研究内容 |
| 第2章 谐波传动性能测试台测试方案设计 |
| 2.1 测试系统功能要求与技术指标 |
| 2.2 测试原理分析及方案设计 |
| 2.2.1 传动精度与刚度测试模块的原理及方案设计 |
| 2.2.2 启动力矩及效率测试模块原理及方案设计 |
| 2.2.3 加载跑合模块原理及方案设计 |
| 2.2.4 总控制测试模块原理及方案设计 |
| 2.3 测试方案的实现 |
| 2.3.1 传动精度与刚度测试模块的实现 |
| 2.3.2 传动效率测试模块的实现 |
| 2.3.3 加载跑合测试模块的实现 |
| 2.3.4 总控制测试模块的实现 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 数据采集系统设计与实现 |
| 3.1 数据采集系统的总体设计 |
| 3.2 数据采集设备的选择 |
| 3.2.1 模拟量数据采集设备的选择 |
| 3.2.2 数字量采集设备的选择 |
| 3.3 扭矩传感器型号的选择 |
| 3.4 角位移传感器型号的选择 |
| 3.4.1 圆光栅的选型及偏心误差补偿算法 |
| 3.4.2 多面棱体-自准直仪选型 |
| 3.5 测试系统的集成 |
| 3.6 指标符合度分析 |
| 3.6.1 静态扭矩传感器符合度分析 |
| 3.6.2 动态扭矩传感器指标符合度分析 |
| 3.6.3 精度测量误差 |
| 3.6.4 刚度测量误差 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 控制系统设计与实现 |
| 4.1 控制系统的总体实现方案 |
| 4.2 动力输入装置的控制系统设计及实现 |
| 4.3 滞后回线与扭转刚度测试加载机构的控制策略 |
| 4.4 传动效率测试与加载跑合测试加载机构控制策略 |
| 4.5 控制系统的集成 |
| 4.6 控制系统指标符合度分析 |
| 4.6.1 动力输入的指标符合度分析 |
| 4.6.2 加载的指标符合度分析 |
| 4.7 系统调试 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 传动精度与效率实验 |
| 5.1 拍频特性研究 |
| 5.1.1 拍频特性分析 |
| 5.1.2 拍频特性试验 |
| 5.2 传动效率试验 |
| 5.2.1 传动效率影响因素分析 |
| 5.2.2 转速、负载交互作用下的正交试验 |
| 5.3 滞后回线及扭转刚度测试试验 |
| 5.4 间隙空程测试试验 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）不同参数对谐波减速器柔轮动态特性的影响（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 谐波齿轮传动的应用背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 谐波传动国外研究现状 |
| 1.2.2 谐波传动国内研究现状 |
| 1.3 选题意义 |
| 1.4 课题来源及主要研究内容 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 2 谐波减速器基本原理及设计计算 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 谐波减速器组成 |
| 2.3 谐波减速器基本原理 |
| 2.4 谐波减速器设计计算 |
| 2.4.1 柔轮结构设计 |
| 2.4.2 刚轮结构设计 |
| 2.4.3 波发生器设计 |
| 2.5 谐波减速器主要零部件校核 |
| 2.5.1 柔性轴承使用寿命计算 |
| 2.5.2 柔轮齿面耐磨性校核 |
| 2.5.3 柔轮疲劳强度计算 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 关键参数对柔轮变形及应力的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 柔轮变形分析 |
| 3.2.1 柔轮齿圈径向位移 |
| 3.2.2 柔轮齿圈周向位移和法线转角 |
| 3.3 柔轮弯曲应力计算 |
| 3.4 不同参数对柔轮变形及弯曲应力的影响 |
| 3.4.1 不同啮合齿对对柔轮变形及弯曲应力的影响 |
| 3.4.2 不同最大径向变形量对柔轮变形及弯曲应力的影响 |
| 3.4.3 不同壁厚对柔轮变形及弯曲应力的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 不同参数对柔轮特性的影响及减速器固有特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同参数对柔轮特性的影响 |
| 4.2.1 不同最大径向变形量的影响 |
| 4.2.2 不同柔轮壁厚的影响 |
| 4.2.3 不同长径比的影响 |
| 4.2.4 轮齿修形后柔轮特性分析 |
| 4.3 正交试验设计分析 |
| 4.3.1 正交试验表头设计 |
| 4.3.2 基于正交试验参数分析结果 |
| 4.4 谐波减速器固有模态分析 |
| 4.4.1 模态分析理论 |
| 4.4.2 有限元模态分析模型 |
| 4.4.3 模态分析结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 谐波减速器实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模态实验 |
| 5.2.1 模态实验理论 |
| 5.2.2 模态实验过程 |
| 5.2.3 模态实验结果 |
| 5.3 谐波减速器传动特性实验分析 |
| 5.3.1 测试方案 |
| 5.3.2 实验过程 |
| 5.3.3 实验结果 |
| 5.4 谐波减速器柔轮扭转刚度实验 |
| 5.4.1 实验设备及实验过程 |
| 5.4.2 实验结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 |
| B 作者在攻读硕士学位期间获奖 |
（10）空间链路天线驱动机构的建模与动态特性测试（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的来源和意义 |
| 1.2 国外主流机构的研究 |
| 1.3 国内主流机构的研究 |
| 1.4 本文的主要内容 |
| 第二章 空间链路天线驱动机构的组成 |
| 2.1 组成与工作原理 |
| 2.2 展开阻尼稳速机构 |
| 2.3 二维指向驱动机构 |
| 2.4 坐标系定义 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 步进电机与驱动器系统建模与分析 |
| 3.1 步进电机建模理论 |
| 3.1.1 基本原理 |
| 3.1.2 建模途径分析 |
| 3.2 步进电机模型的建立 |
| 3.2.1 电机静态参数和模型基本变量定义 |
| 3.2.2 电机动态参数和模型 |
| 3.2.3 步进电机的仿真模型 |
| 3.3 电机驱动器建模 |
| 3.3.1 一般工作过程 |
| 3.3.2 驱动器模型 |
| 3.4 步进电机稳态特性及其待定参数分析 |
| 3.5 步进电机动态仿真计算及模型参数分析 |
| 3.5.1 一般运转特性分析 |
| 3.5.2 参数仿真分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 驱动机构传动系统建模与分析 |
| 4.1 谐波减速器的结构和基本工作原理 |
| 4.1.1 一般建模问题 |
| 4.1.2 静态参数和性能指标 |
| 4.2 谐波减速系统动态模型 |
| 4.2.1 谐波减速器原理分析 |
| 4.2.2 传动系统的柔性和形变转矩 |
| 4.2.3 啮合阻力矩 |
| 4.2.4 滚动摩擦阻力矩 |
| 4.3 谐波减速器稳态性能和系统参数研究 |
| 4.3.1 传动效率 |
| 4.3.2 传动间隙 |
| 4.4 谐波减速器的动态模型和参数估计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 空间干扰力矩分析及系统仿真模型 |
| 5.1 空间干扰力矩分析 |
| 5.1.1 气动力矩 |
| 5.1.2 太阳辐射压力 |
| 5.1.3 重力梯度力矩 |
| 5.1.4 地磁力矩 |
| 5.2 空间链路天线的有限元分析 |
| 5.3 控制软件在环的系统仿真模型验证 |
| 5.3.1 开环情况下的运行分析 |
| 5.3.2 仿真数据 |
| 5.3.3 实验数据 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 动态特性试验方法设计与实现 |
| 6.1 传统惯量试验方法 |
| 6.2 全实物试验方法 |
| 6.3 半物理仿真考核方法 |
| 6.3.1 系统的需求分析 |
| 6.3.2 系统的原理分析 |
| 6.3.3 系统的设计与实现 |
| 6.4 实验数据 |
| 6.4.1 加载控制设备测试曲线 |
| 6.4.2 角速度测量与速度稳定度曲线 |
| 6.4.3 六维力/力矩测量曲线 |
| 6.4.4 试验系统总体效果 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
四、谐波减速器在空间飞行器中的应用（论文参考文献）
- [1]月面环境下谐波减速器固液复合润滑寿命试验研究[J]. 郑宗勇,张智芳,方蒙生,王长亮,张崇峰,王治易. 上海航天(中英文), 2021(02)
- [2]变中面半径谐波齿轮的变形特征及啮合性能研究[D]. 王玉琦. 天津工业大学, 2021(01)
- [3]用于谐波减速器性能试验的空间真空高低温环境模拟试验装置[J]. 米雄伟,周广武,周青华. 航天器环境工程, 2020(05)
- [4]空间载荷分布式捕获锁定系统关键技术研究[D]. 王刚. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [5]谐波减速器的专利地图研究[J]. 陈志澜,陈未. 机械传动, 2017(12)
- [6]空间高精度长寿命谐波减速应用技术研究[J]. 曹倩,李明,徐彭梅. 航天返回与遥感, 2017(03)
- [7]高低温真空环境谐波减速器性能测试系统的研制[D]. 赵昆. 哈尔滨工程大学, 2017(08)
- [8]谐波传动性能测试系统研制及传动性能研究[D]. 谷东升. 哈尔滨工业大学, 2016(02)
- [9]不同参数对谐波减速器柔轮动态特性的影响[D]. 李奇. 重庆大学, 2016(03)
- [10]空间链路天线驱动机构的建模与动态特性测试[D]. 赖安学. 上海交通大学, 2015(03)