一种并联式半主动悬架作动器研究

提出了一种并联式滚珠丝杠半主动悬架作动器结构。建立了滚珠丝杠作动器数学模型,并利用MATLAB/Simulink软件对并联式滚珠丝杠半主动悬架作动器进行了阻尼特性与馈能特性仿真,验证了结构的可行性。仿真结果表明:作动器阻尼力为0~1200N;作动器在低频振动下可以产生的馈能电压为0~6V,馈能功率为0~80W,馈能效率为41.61%~48.72%。在参数优化的基础上试制了作动器物理样机,齿轮采用铝制材料经线切割而成,因此作动器响应速度良好,最后进行了作动器馈能特性试验。     

滚珠丝杠传动的车辆悬架作动器设计与应用

采用滚珠丝杠作为车辆主动悬架电动作动器的传动机构,提出了悬架系统设计方案。通过滚珠丝杠正向和逆向传动的传动效率分析,设计和制作了电动作动器,并对电动作动器进行了推力试验、耐久性与响应性试验、耐腐蚀性试验。结果表明,滚珠丝杠电动作动器具有结构简单、高推力和高可靠性,输出推力达到了预期设计值,能够满足车辆主动悬架抑制侧倾的要求。     

电动静液作动器双惯性建模与高精度位置响应研究

非线性的摩擦会使电动静液作动器产生严重的谐振问题,为此,在对电动静液作动器进行双惯性系统建模的基础上,提出了一种电动静液作动器的谐振比控制方法.首先,分析了电动静液作动器的工作原理,并通过采用由一个低刚度轴连接的两个高刚度惯性体,对电动静液作动器进行了双惯性系统建模;然后,通过采用反馈调制器对作动器静摩擦进行了补偿,并...     

火箭炮大推力机电伺服作动器疲劳稳定性研究

火箭炮大推力机电伺服作动器是以高精度行星滚柱丝杠为核心部件的直线传动机构。为研究行星滚柱丝杠副疲劳稳定特性,开展了行星滚柱丝杠无故障与有故障疲劳对比试验;通过试验数据曲线,分析了行星滚柱丝杠副轮齿缺损和有无润滑脂两种工况对丝杠副负载、位移、转速、温升的影响。研究结果表明,在部分轮齿缺损或无润滑脂两种工况下,行星滚柱丝杠副依然可以保持较为稳定的负载、位移、转速、温升曲线;火箭炮大推力机电伺服作动器行星滚柱丝杠副在轮齿受损或少润滑脂情况下可免维护或少维护使用。     

机电作动器系统设计及动态特性研究

针对舰艇上现有的液压作动器系统体积较大,安装、维护比较复杂的问题,设计一套机电作动器系统,以取代液压作动器系统。首先进行机电作动器系统方案的设计,根据所需推力及寿命要求,合理设计电动缸的结构。建立机电作动器的AMESim模型,仿真分析其跟踪性能以及刚度对跟踪性能的影响,并从实验的角度分析研究它的动态特性。通过与液压作动器进行对比,发现机电作动器不但结构简单紧凑,体积小,而且动态性能明显优于液压作动器。     

一种新型大推力直线压电作动器

设计了一种新型大推力直线压电作动器,采用螺旋箝位的方式实现对压电叠堆微小位移的累积输出,实现了大推力和长行程。对该种作动器的驱动机理和作动器设计过程中的关键技术问题进行了详细的分析,包括力矩电机的转速设计、上下柔性联轴器的扭转刚度设计、螺母和丝杠之间相关机械参数的设计以及对所选压电叠堆进行性能测试并选择其最佳工作频段。原理样机长为140 mm,最大直径为45mm,重量为0.7 kg,行程为40 mm。在力矩电机转速为300 r／min,压电堆驱动频率为100 Hz时,作动器的最大输出力可达130 N。     

一种新型大推力直线压电作动器

设计了一种新型大推力直线压电作动器,采用螺旋箝位的方式实现对压电叠堆微小位移的累积输出,实现了大推力和长行程。对该种作动器的驱动机理和作动器设计过程中的关键技术问题进行了详细的分析,包括力矩电机的转速设计、上下柔性联轴器的扭转刚度设计、螺母和丝杠之间相关机械参数的设计以及对所选压电叠堆进行性能测试并选择其最佳工作频段。原理样机长为140mm,最大直径为45mm,重量为0.7kg,行程为40mm。在力矩电机转速为300r/min,压电堆驱动频率为100Hz时,作动器的最大输出力可达130N。     

拉压负载下的大推力压电直线作动器

为解决压电直线作动器在受到拉力和压力负载时的驱动问题,本文提出了一种双向压电直线作动器。该作动器主要采用双向螺旋箝位原理,实现双向大推力作动。结构上,将两个压电叠堆对称布局,梯形丝杠螺母组成螺旋箝位,匹配二者驱动时序实现压力和拉力下的驱动。为研究双向尺蠖驱动机理,设计了双向螺旋箝位机构和作动器总体结构;而螺旋箝位作为尺蠖驱动的关键因素,为了准确地表达箝位的可靠性,研究了力矩电机与柔性联轴器及压电叠堆的匹配关系,并通过ANSYS软件对箝位功能进行了仿真分析。设计加工的样机机身总长为233mm,最大外径为63mm,质量为1.1kg。搭建样机的测试系统,试验表明:该作动器的最大输出力可达190N,最高速度可达2.58mm/s,行程为60mm。     

嵌有压电作动器的滚珠丝杠驱动系统

将压电作动器置入滚珠丝杠驱动系统,可以灵活地控制滚珠丝杠的预紧力和运动;在伺服电动机粗定位的基础上,可以实现纳米级精确定位;通过脉动作用保证了系统的低速运动稳定性。     

机电作动器舵回路系统动态特性分析

为了提高机电作动器舵回路系统动态特性,以基于行星滚柱丝杠副的机电作动器舵回路系统为研究对象,建立一种采用一维伺服控制系统模型与三维机构动力学模型相结合的闭环耦合模型。通过变量信息实时交互实现联合仿真,进一步探究机电作动器中行星滚柱丝杠副摩擦力矩、刚度和间隙等非线性因素对舵回路系统的动态特性影响。结果表明:摩擦力矩是影响系统响应稳态值的主要因素;当系统输入阶跃信号时,刚度和间隙是造成系统振荡的主要原因;考虑摩擦力矩时,系统的跟踪精度降低,响应速度变慢;提高刚度可避免系统大幅振荡,能够保证系统稳定性;减小间隙量,可降低系统阶跃响应波动幅值,并加快系统调节时间。