转位机构高温传递故障分析及改进优化

• 作者: 邱东 戴庆 吕江涛 刘建雄
• 来源期刊: 导航与控制
• 关键词: 转位机构 热应力 有限元分析 优化
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 传感器与执行机构|Sensors and Actuators
• 页码范围: 54-60
• 页数: 7页
• 分类号: V553
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674⁃5558.2021.02.008

摘要

转位机构作为惯性测量单元旋转调制用构件,因其具有较复杂的机械传动结构,容易受到热、力的影响出现工作故障.针对转位机构在高温环境下的解锁故障问题,开展了结构热应力分析及机构优化改进,分析了某转位机构的高温解锁故障,进行了故障排查,在排除元器件、电路等故障后,将原因初步定位于机械传动结构在高温升环境下的应力问题.基于热力学原理分析了转位机构热应力的产生机理,同时根据工况环境和系统参数构建了热力学模型,使用有限元分析软件ANSYS进行仿真.仿真结果表明:在温度升高状况下,因各部件的热膨胀程度差异在部分运动副产生应力集中,实验证实了存在明显应力集中的运动副卡滞是导致机构高温解锁故障的原因.根据分析结果,分别从锁紧应力控制、解锁应力释放、应力状态快速判断三方面提出软件升级、装配工艺控制等措施,经过优化改进,转位机构在温度升高情况下的传递故障问题得到有效解决.