空間機(jī)械臂集中式鎖解機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、為了拓展功能以及完成特殊的作業(yè)任務(wù)，航天飛行器廣泛使用了機(jī)械臂。機(jī)械臂通常在低重力或微重力的太空環(huán)境中工作，對(duì)強(qiáng)度要求不高，為減輕發(fā)射的有效載荷，一般都做成薄壁構(gòu)件，但在運(yùn)輸和發(fā)射過(guò)程中要承受靜力過(guò)載以及振動(dòng)、沖擊等復(fù)雜的力學(xué)環(huán)境，同時(shí)為實(shí)現(xiàn)所需運(yùn)動(dòng)功能，機(jī)械臂通常裝有電機(jī)、減速器等部件，質(zhì)量較為集中，發(fā)射過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的慣性力，為了避免機(jī)械臂損壞，因此需要對(duì)機(jī)械臂的薄弱部位進(jìn)行支撐和鎖定。通過(guò)對(duì)機(jī)械臂具體結(jié)構(gòu)、收攏狀態(tài)和尺寸以及外部

2、環(huán)境的分析，提出了一種集中解鎖的可回收包帶式鎖解機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)可以保證機(jī)械臂在運(yùn)載發(fā)射直至定軌過(guò)程中安全、可靠地固定，不至于發(fā)生振動(dòng)、變形以及其它對(duì)機(jī)械臂產(chǎn)生破壞性影響的作用，在衛(wèi)星發(fā)射時(shí)對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行可靠的鎖緊，同時(shí)當(dāng)衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道后又可以釋放機(jī)械臂，使機(jī)械臂完成預(yù)定功能。
　　考慮航天產(chǎn)品發(fā)射成本以及對(duì)高剛度、高強(qiáng)度、高可靠性等要求，完成了整套鎖解機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)并利用MATLAB對(duì)鎖緊和解鎖過(guò)程中所采用的非標(biāo)準(zhǔn)棘輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)

3、，該套機(jī)構(gòu)在使用的過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生任何太空垃圾。
　　基于ADAMS建立了剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)，分析了不同條件下包帶回收的時(shí)間、回收的軌跡以及包帶回收過(guò)程中對(duì)周?chē)渌麑?duì)象產(chǎn)生的碰撞力，通過(guò)分析還可以為簧盒的設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)?；贏NSYS對(duì)集中式鎖解機(jī)構(gòu)中的關(guān)鍵部件進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析，并通過(guò)參數(shù)化建模完成了鎖解控制支座的優(yōu)化分析。完成了集中式鎖解機(jī)構(gòu)原理樣機(jī)的制造，并用樣機(jī)進(jìn)行了鎖定、解鎖、振動(dòng)等試驗(yàn)。
　　通過(guò)對(duì)空間機(jī)械臂集中式鎖解機(jī)構(gòu)的