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航空航天用稀土永磁直流电机可靠性研究

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第一章绪论

1.1课题研究的背景

1.1.1研究航空航天产品可靠性的意义

1.1.2课题研究的背景

1.2可靠性分析的基本理论

1.3本课题研究的主要思路和方法

1.4研究成果

第二章航空航天用电机的类型选择及结构形式分析研究

2.1航空航天用电机的类型对比分析

2.1.1 几种电机在航天领域的使用的对比分析

2.1.2几种电机在航空领域的使用的对比分析

2.2航空航天用电机的结构对可靠性影响的研究

2.2.1电机的可靠性分配

2.2.2冗余设计

2.2.3结构形式的确定

2.3电机的可靠性预计

2.3.1可靠性预计目的及基本方法

2.3.2电机可靠性模型的确立及预计

小结

第三章电机的可靠性分析技术

3.1故障模式影响及危害性分析

3.1.1故障分析影响及危害性分析目的和作用(FMECA)

3.1.2 FMECA的基本步骤流程图

3.1.3采用FMECA对直流电机进行分析

3.2故障树分析

3.2.1故障树及故障树分析基本原理

3.2.2电机的故障树分析

3.2.3电机的故障树分析

3.3故障模式影响及危害性分析与故障树分析的关系

3.4故障报告、分析和纠正措施系统

3.4.1故障报告、分析和纠正措施系统目的和作用

3.4.2电机的故障报告举例

小结

第四章电机的可靠性设计

4.1电机可靠性设计的要求

4.2电机的电磁设计

4.2.1稀土永磁材料的选用

4.2.2稀土永磁电机的设计特点

4.2.3采用场-路结合法实现电机的电磁设计1

4.2.3采用场-路结合法实现电机的电磁设计2

4.3电机结构设计

4.3.1电机结构设计

4.3.2采用UG软件进行机械设计

4.4关键技术研究

4.4.1真空条件下电刷磨损的研究

4.4.2电机性能一致性研究

小结

第五章电机的可靠性试验

5.1电机的基本性能试验

5.1.2电机的性能试验

5.2电机的可靠性试验

5.2.1电机可靠性试验的目的分类

5.2.3环境应力筛选试验

小结

第六章电机寿命分析

6.1电子设备的可靠性预计

6.2非电子设备的可靠性预计

6.3电机的寿命分析

小结

总结

7.1主要研究内容及成果

7.2 工作展望

参考文献

附录相关论文发表情况

致谢

西北工业大学学位论文知识产权声明及原创性声明

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摘要

依据可靠性设计理论,结合本课题所研制的两项产品1.FY-3卫星太阳帆板电池阵展开机构及微波成像仪配套用驱动机构,2.空警200自动驾驶仪配套机构配平舵机用驱动机构,进行电机的可靠性设计与分析.本课题根据航空航天领域要求驱动机构质量轻、体积小、可靠度高的特点,提出选用有刷直流电机作为驱动结构,并采用单转子组件余度的结构形式.采用故障模式影响及危害性分析、故障树分析两项可靠性分析技术相结合的方法,全面分析电机发生故障的主要因素、电机零部件的薄弱环节及隐患,并在电机的可靠性设计中采取相应的措施加以改进;提出采用电磁场数值解法准确计算永磁体的漏磁系数,结合磁路计算优化设计;在结构设计方面,给出主要部件的选用依据及方法途径,结合三维制图软件UG完善设计.针对真空条件下直流电机的换向问题,分析影响换向困难的主要因素,提出相应的改进措施并通过试验验证,试验结果表明改进后电机在真空中的工作寿命延长30倍.

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