小质量锥柱形件转动惯量测试的研究

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1、分类号：密级：可公开UDC：编号：小质量锥柱形件转动惯量测试的研究DEVELOPMENTOFMOMENTOFINERTIATESTERFORSMALLMASSCONECYLINDER学位授予单位及代码：长春理工大学（10186）学科专业名称及代码：机械电子工程（080202）研究方向：机电系统控制与技术申请学位级别:硕士指导教师：王德民研究生:刘蒹论文起止时间：2014.09—2015.12长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文《小质量锥柱形件转动惯量测试的研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外

2、，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：年月日长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位论文全文数据库和CNKI系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保

3、存和汇编学位论文。作者签名：年月日指导导师签名：年月日摘要转动惯量是表示刚体转动惯性大小的物理量，在机械零件结构设计和工程实践中具有重要的意义，同时也是评定各类飞行器和航天产品可靠性和飞行稳定性的重要指标之一。本文通过分析总结国内外转动惯量测量装置的具体特点，针对小质量锥柱形件创造性地设计出以扭摆法为基础的三扭杆转动惯量测试装置，在保证精度的基础上，显著地提高了测量范围。首先详细介绍了三扭杆机构的工作原理，并重点推导计算出转动惯量的测量范围，实现了测量范围的大幅度提高，同时对运动扭杆进行受力仿真分析，校核其强度，保证扭杆正常工作。其次是对电控系统的设计，主要包括可编程控制器

4、与人机界面的硬件连接和软件设计以及光电传感器的选择。最后根据实际工况，对测量装置进行具体的误差和精度分析，并提出测量设备的标定和检验方法。通过实验数据和结果，验证了设备的测试精度。关键词：转动惯量三扭杆机构测量范围误差IABSTRACTThemomentofinertiaisthephysicalquantityofrotationalinertiaofrigidbody,andithasaimportantsignificanceondesigningstructureofmechanicalpartsandengineeringpractice.Meanwhile,th

5、emomentofinertiaisoneoftheimportantindexesforevaluatingthereliabilityandstabilityofvariousaircraftandaerospaceproducts.Thepaperanalysesandsummarizesspecificcharacteristicstherotationinertiameasurementdevicetodesigncreativelythree-torsion-barsdeviceoftestingmomentofinertiabasedonthetorsionp

6、endulummethodforsmallmassconecylinder.Itimprovesapparentlythemeasurementrangeonthebasisofensuringaccuracy.Firstly,theworkingprincipleofthree-torsion-barsmechanismwasintroducedindetailandthemeasurementrangeofthemomentofinertiawasdeducedandcalculatedemphatically,itturnsoutthatthemeasurementr

7、angeisadvancedsubstantially.Atthesametime,thestresssimulationanalysisofthetorsionbariscarriedout,andthestrengthischeckedtoensurethenormaloperationofthetorsionbar.Secondly,thedesignoftheelectroniccontrolsystem,includingthehardwareconnectionandsoftwaredesignofth