星载光学遥感器调焦机构设计与有限元分析

为补偿星载光学遥感器在运载、发射过程中的冲击振动以及空间环境条件变化引起的离焦,设计了一种采用步进电机和谐波减速器驱动、滚珠丝杠和直线导轨配合使用的无偏载、易装调的调焦机构。论述了调焦实现方案,给出了调焦机构结构设计图,计算调焦负载阻力矩并选择了相应的电机,分析了该调焦机构的理论灵敏度为0.14μm,调焦误差为7.56μm;在Patran/Nastran环境下建立调焦组件有限元模型并对其进行有限元仿真分析。分析结果表明,该空间调焦机构动态刚度高、环境适应性强,能够满足空间调焦的设计要求。     

星载红外探测器调焦机构设计与分析

为了补偿星载红外探测器焦平面的偏移,根据红外探测器的使用环境以及光学设计要求,设计了一种直线调焦机构。设计过程中充分考虑了调焦机构的各项性能指标,选用的滚珠丝杠、直线导轨及轴承等零部件都属于超精密级,因此该机构具有整体尺寸小、重量轻、刚度高、传动误差小的特点。模态分析结果显示其一阶基频为155Hz,对机构进行的误差分析及测试表明,该机构的调焦误差为0.003mm,满足使用要求。     

一种空间相机调焦机构的设计研究

随着现代光学捕获技术的不断发展,捕获目标的日趋复杂化,对空间相机的要求也越来越高,为了保证光学系统具有更强的适应性,获得最佳图像,设计了一种调焦机构.调焦机构由直线电机、直线导轨、光栅尺等组成,针对航空光学系统对调焦机构的要求,对该调焦机构的试验过程进行了设计,针对控制精度、晃动和高低温进行了试验,并分析了影响调焦机构精度的主要因素.试验证明该调焦机构可以满足使用要求.     

一种航天遥感器调焦机构试验研究

调焦机构是航天光学系统的重要组成部分,调焦机构的精度直接影响到光学系统的成像.为提高调焦机构的精度,简化其中间环节,设计了一种新型的调焦机构.针对航天光学系统对调焦机构的要求,对该调焦机构的试验进行了设计,针对控制精度、晃动和高低温进行了试验,并分析了影响调焦机构精度的主要因素.试验结果表明:该调焦机构可以满足使用要求,且具有响应快、定位精度高、传动效率高、适用范围广等优点.     

滚锥齿螺母式螺旋传动机构的结构及螺杆螺旋面生成原理分析

滚珠丝因其螺母中滚珠循环所引起的诸多问题而难于适应机电系统高速化的需要。本文所提出的种新型滚动螺旋机构用滚齿式螺母代替了滚珠丝杠的滚珠循环螺母。应用空间啮合原理对此机构中螺杆螺旋面的生成及加工方法进行了分析,并对其螺母的结构进行了讨论。此滚动螺旋可为滚珠丝杠的替代机构有关广阔的发展前景。     

一种高精度高可靠性调焦机构设计

为提高调焦机构的调焦精度和可靠性,设计了一种调焦机构,其主要由双步进电机、丝杠螺母、直线导轨、直线电位计和限位机构组成。文中具体给出了该机构的组成结构,分析并验证了机构的调焦精度,其中双步进电机驱动形式和新限位措施的采用提高了整个机构的可靠性。实验结果表明该机构的调焦精度优于0.01mm,且可靠性得到了很大提高。     

滚珠丝杠及丝母预紧力自动测控装置设计

以滚珠丝杠及丝母预紧力装置为对象,在分析和研究以往对滚珠丝杠预紧力测量装置的基础上,设计了一种新的连续可调预紧装置并进行了MATLAB/SIMULINK仿真,仿真显示设计效果良好,为以后滚珠丝杠的装配提供了切实可行的依据。     

基于ANSYS Workbench的滚珠丝杠副模态分析

针对滚珠丝杠副在外力作用下容易产生变形、振动等特点,以滚珠丝杠副为研究对象,应用Solid Works软件建立滚珠丝杠副三维装配体模型,简化后导入到ANSYS Workbench软件中,在对模型设置约束条件和划分网格后,对其进行模态分析,结果表明:滚珠丝杠副的前六阶振型都为弯曲变形振动,在第六阶固有频率下,丝杠正中位置振动幅度最大,为滚珠丝杠副的薄弱环节。     

基于加速退化试验的滚珠丝杠副统计分析

为有效地获取滚珠丝杠副精度寿命特征,利用滚珠丝杠副磨损特征建立加速退化模型,并且根据设计的试验装置和试验过程的摩擦力矩值变化情况,采用参数估计方法进行退化数据的统计分析,获得不同应力水平下的滚珠丝杠副加速退化参数模型.同时,根据不同应力条件下实测的滚珠丝杠副摩擦力矩退化数据,计算出滚珠丝杠副定位反向变动量,为滚珠丝杠副的定位精度退化提供一种新的评价方法.建立的滚珠丝杠副加速退化模型针对其磨损进程极为缓慢的特性,利用该退化方法能较准确地推算出滚珠丝杠副精度寿命,能节约滚珠丝杠副试验费用、试验时间和指导滚珠丝杠副的设计.     

基于竞争失效模型的滚珠丝杠副可靠性设计建模

以双螺母预紧滚珠丝杠副为研究对象,分析其失效机理,建立了性能退化失效与疲劳点蚀失效共存状态下的竞争失效模型。综合考虑滚珠直径、滚道半径、接触角、摩擦因数、运行速度等结构参数和使用参数与可靠性指标之间的关系,建立了滚珠丝杠副可靠性设计的数学模型,提出了滚珠丝杠副可靠性定量设计的方法,并通过样本分析验证了该方法的有效性。     

测绘相机的温度场设计及MTF测试

针对不同温度场对测绘相机精度影响较大的问题,为了对测绘相机进行合适的温度场的设计及选择,以调制传递函数（MTF）为成像标准,通过光机热集成分析的方式,研究了不同温度场对测绘相机的影响,并找出了适合该相机的温度场。根据此方法进一步寻找出了相机对温度敏感的关键部分,并依此对热设计提供了依据。通过试验测试了该温度场条件下的MTF值,测试结果表明该相机的实验结果与分析值相符合,在56线对/mm处的MTF值高于0.3,满足成像质量要求。     

数控设备装调实验台十字工作台结构设计

指出了高校数控设备装调实验台现有的几种十字工作台在结构设计上的问题,并针对性地提出了十字工作台的直线导轨安装基准、滚珠丝杠支承结构、底座水平度调整机构的设计方案。     

滚珠丝杠副返向器圆珠通道孔型的设计

对滚珠丝杠副中的关键部件—返向器的圆珠通道孔型空间曲线的设计进行了分析，应用几何学方法，给出了表达式，并结合工程实践，就如何保证滚珠返回通道短、流动通畅、磨损减少、传动效率提高，提出了合理的设计参数和可应用于设计过程的设计方案．     

滚珠丝杠副返向器圆珠通道孔型的设计

对滚珠丝杠副中的关键部件—返向器的圆珠通道孔型空间曲线的设计进行了分析，应用几何学方法，给出了表达式，并结合工程实践，就如何保证滚珠返回通道短、流动通畅、磨损减少、传动效率提高，提出了合理的设计参数和可应用于设计过程的设计方案．     

绕线机的设计与分析

本文介绍了小型自动化绕线机设计方案,并就传动设计作了详细的介绍。对设计中采用的滚珠丝杠的支承方式,以及不同支撑方式对传动精度的影响进行了对比分析,针对小型绕线机设计中的问题提出了解决的方法。     

柔性压电式微位移机构在精密机床定位中的应用研究

研究、设计了一种柔性压电式微定位机构。此机构采用压电陶瓷作为微位移驱动器,柔性铰链为导向机构,对丝杠螺母传动的精密机床工作台的运动位置进行自动补偿,实现了超精密定位。文中对柔性铰链机构进行了合理的设计及参数分析,并应用于精密机床中进行定位精度测试。实测结果表明,采用柔性压电式微位移机对精密机床工作台二次精定位,可使工作台定位精度提高到0.01μm,可满足精密、超精密加工需要。