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V形大推力直线型超声电机的运动机理分析

压电与声光 2008年第6期30卷 772-775页

作者：时运来李玉宝赵淳生南京航空航天大学精密驱动研究所江苏南京250016

随着超声电机应用的进一步深入,在工业机器人、航空航天等应用领域,需要一种具有较大输出力的直线型超声电机。因此,如何提高直线型超声电机的输出力成为超声电机研究者所关心的课题,国内外很多学者都曾致力于大输出力的直线型超声电机... 详细信息

随着超声电机应用的进一步深入,在工业机器人、航空航天等应用领域,需要一种具有较大输出力的直线型超声电机。因此,如何提高直线型超声电机的输出力成为超声电机研究者所关心的课题,国内外很多学者都曾致力于大输出力的直线型超声电机的研究,以进一步扩大其应用领域。目前,国内外的研究多集中于电机内部结构的各种改进方案上。1999年,日本学者Kurosawa提出了一种可用于直线型超声电机的高速、大推力压电振子,该振子利用面外振动模态工作。加上动子,即可构成直线型超声电机,它具有结构简单,输出速度和力较大的特点。该文采用运动矢量分析法,对该种电机的运动机理进行分析,并在此基础上设计制作了样机,该样机的最大速度可达0.9 m/s,最大推力可达20 N。

关键词：直线型大推力超声电机运动机理

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拉压负载下的大推力压电直线作动器

光学精密工程 2019年第4期27卷 832-841页

作者：时运来程丁继张军王富刚南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室江苏南京210016

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... 详细信息

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。

关键词：压电直线作动大推力压电叠堆螺旋箝位尺蠖

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一种新型大推力直线压电作动器

振动．测试与诊断 2015年第1期35卷 163-169,196页

作者：朱鹏举时运来赵淳生南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室

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... 详细信息

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。

关键词：压电作动器丝杠尺蠖型大推力

大推力并联混合动力涡扇发动机全航程综合能量管理策略设计及验证

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推进技术 2024年第10期45卷 1-15页

作者：陈佳杰陈新民方菁菁王继强张海波胡忠志中国科学院宁波材料技术与工程研究所特种飞行器浙江省工程研究中心浙江宁波315201 宁波杭州湾新材料研究院浙江宁波315336 浙江省发展规划研究院浙江杭州310030 南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016 清华大学航空发动机研究院北京100084

为使大推力航空并联混合动力推进系统在考虑节能减排效益的同时,充分挖掘涡轮电气化后部件的性能提升潜力,本文依托某并联混合动力齿轮传动涡扇发动机(Parallel hybrid geared turbofan,PH-GTF)推进系统概念模型,在“发动机主燃油闭环+... 详细信息

为使大推力航空并联混合动力推进系统在考虑节能减排效益的同时,充分挖掘涡轮电气化后部件的性能提升潜力,本文依托某并联混合动力齿轮传动涡扇发动机(Parallel hybrid geared turbofan,PH-GTF)推进系统概念模型,在“发动机主燃油闭环+电动力系统转矩补偿”控制结构下,针对典型飞行航程所包括的低功率工况段、起飞爬升段、巡航段、下降段,分别设计了相应的能量管理策略,并基于不同飞行工况在全航程内进行调度。通过典型飞行航线下的数字仿真及硬件在环(Hardware in the loop,HIL)仿真验证,结果表明,相较于未采用混合动力改型的基线GTF发动机,应用所设计综合全航程能量管理策略的PH-GTF推进系统,该航线下总燃油消耗量和NO_(x)排放量分别降低5.70%和10.72%,其中在低功率工况下,可变放气活门(Variable bleed valve,VBV)可以减小54.35%的排气量;在航空节能减排所重点关注的等高等速巡航段,耗油量和NO_(x)排放量分别降低18.93%和30.19%。所设计综合全航程能量管理策略兼顾了部件性能提升和节能减排效益,符合未来绿色航空推进系统的设计理念。

关键词：并联混合动力大推力涡扇发动机能量管理硬件在环

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双兰杰文式定子驱动的大推力直线平台的设计

中国机械工程 2009年第3期10卷 354-357,364页

作者：贺红林黄国庆赵淳生南昌航空大学南昌330063 南京航空航天大学南京210016

利用圆柱状弹性体的一阶纵振和二阶弯振模态设计出一种兰杰文式定子,用两个定子并联驱动一个精密直线平台,该平台的尺寸为250mm×250mm×49mm,有效行程为120mm。研究了两定子的并联同时驱动和差分异步驱动的平台驱动方式,设计了平台的... 详细信息

利用圆柱状弹性体的一阶纵振和二阶弯振模态设计出一种兰杰文式定子,用两个定子并联驱动一个精密直线平台,该平台的尺寸为250mm×250mm×49mm,有效行程为120mm。研究了两定子的并联同时驱动和差分异步驱动的平台驱动方式,设计了平台的驱动电路。通过对定子的扫频实验和模态修正,实现了定子的纵振、弯振模态频率的一致性,并使两个定子的幅频和相频特性也分别趋于一致,从而保证了两个定子驱动足能对平台进行协调驱动,使平台的最大输出推力达23N,空载时的最大速度可达65mm/s。

关键词：双定子纵弯振模态驱动大推力直线平台

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大推力氢氧发动机铜合金内壁数控加工技术

工具技术 2021年第3期55卷 72-75页

作者：侯亚娟毕凯董礼吴雪松史泰虎首都航天机械有限公司北京100076

新一代大推力氢氧发动机是重型运载火箭的基础,随着推力量级和结构参数的大幅提高,设计要求严,生产跨度大,需要开展系列技术攻关工作。本文梳理了国内外氢氧发动机的技术发展趋势以及推力室内壁材料的研究进展,基于大推力氢氧发动机内... 详细信息

新一代大推力氢氧发动机是重型运载火箭的基础,随着推力量级和结构参数的大幅提高,设计要求严,生产跨度大,需要开展系列技术攻关工作。本文梳理了国内外氢氧发动机的技术发展趋势以及推力室内壁材料的研究进展,基于大推力氢氧发动机内壁的结构特点与加工难点,提出了工艺及工装设计方案,通过切削试验研究,优化了加工参数,使产品满足了设计使用要求。该数控加工方案解决了大推力燃烧室内壁的制造瓶颈,为新一代运载火箭与氢氧发动机的研制提供了参考经验。

关键词：大推力氢氧发动机铜合金薄壁壳体车削加工

上海硅酸盐所研制的多项关键材料成功应用于我国最大推力新一代长征五号运载火箭及载荷组合体

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化工新型材料 2016年第11期44卷 265-266页

一代长征五号运载火箭在海南文昌航天发射场首次点火升空，成功将有效载荷送入预定轨道，首飞任务取得圆满成功。上海硅酸盐所研制的耐磨涂层及多种材料成功应用于长征五号运载火箭用液氧／煤油高压补燃发动机，以及由远征二号上面级和... 详细信息

一代长征五号运载火箭在海南文昌航天发射场首次点火升空，成功将有效载荷送入预定轨道，首飞任务取得圆满成功。上海硅酸盐所研制的耐磨涂层及多种材料成功应用于长征五号运载火箭用液氧／煤油高压补燃发动机，以及由远征二号上面级和实践十七号卫星组成的载荷组合体。

关键词：上海硅酸盐所运载火箭有效载荷组合体长征应用材料大推力

大推力发动机关机段干扰辨识及优化姿态控制技术

维普期刊数据库评论

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导弹与航天运载技术 2019年第4期 80-83页

作者：李君张亦朴程博程兴陈宇北京宇航系统工程研究所

为了解决YF-75关机过程中推力及干扰与设计预示工况存在差异的问题,基于飞行数据辨识发动机关机段的推力变化历程及三通道干扰力矩,在此基础上,提出提高姿态精度的控制优化方案。地面验证试验及飞行搭载试验结果表明方案可行。根据试验... 详细信息

为了解决YF-75关机过程中推力及干扰与设计预示工况存在差异的问题,基于飞行数据辨识发动机关机段的推力变化历程及三通道干扰力矩,在此基础上,提出提高姿态精度的控制优化方案。地面验证试验及飞行搭载试验结果表明方案可行。根据试验结果进一步优化后的方案成功应用于CZ-3B/YZ-1、CZ-3C/YZ-1构型火箭首飞任务,显著降低关机段的姿态角速度偏差,保证了飞行任务的圆满完成,对大推力发动机关机后直接入轨进行了有益探索。

关键词：大推力后效干扰辨识控制方案优化

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螺旋箝位双向大推力压电直线作动器研究

压电与声光 2019年第2期41卷 195-198页

作者：程丁继时运来林瑜阳张军付少蕾南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室江苏南京210016

设计了一种基于螺旋箝位原理的尺蠖式压电直线作动器,它可实现大推力、大行程双向作动。阐述了螺旋箝位运动原理,进行作动器的结构设计。通过ANSYS有限元仿真分析了箝位力对端面的影响,并对力矩电机主轴进行强度校核,分析了计算力矩电... 详细信息

设计了一种基于螺旋箝位原理的尺蠖式压电直线作动器,它可实现大推力、大行程双向作动。阐述了螺旋箝位运动原理,进行作动器的结构设计。通过ANSYS有限元仿真分析了箝位力对端面的影响,并对力矩电机主轴进行强度校核,分析了计算力矩电机转速与压电叠堆驱动频率的匹配关系。最后,搭建实验测试系统。结果表明,该作动器在叠堆驱动电压为150 V、频率100 Hz、电机转速150 r/min时,获得最大推力为190 N,行程可达60 mm。

关键词：螺旋箝位尺蠖式压电直线作动器大推力压电叠堆