空间机构

摘要： 为了更加准确地研究不同工况环境对含间隙铰链接触碰撞力的影响,以提高空间机构的运行及空间指向精度,基于分型理论、Lankarani-Nikravesh模型及宏微观理论,考虑摩擦与微凸体间的阻尼等因素,得到了新的含间隙旋转运动副元素间接触碰撞力模型,并通过试验验证了该模型的正确性。采用单一因素试验法,研究了转速、间隙、不同重力以及表面粗糙度等工况环境对含间隙铰链接触碰撞力特性的影响,并进行了相应的力学特性分析。研究结果可以为空间机构本体结构设计与理论研究提供参考。

摘要： 针对高精度轴系组件旋转精度、精密小模数谐波减速器轴向安装精度及传动精度装调技术难点,分析装配误差角度对高精度空间驱动机构精度的影响,获得影响精度的关键因素。采用偏心矢量分析方法,建立了传动精度误差模型。通过轴向间隙装配尺寸链分析并建立数学模型,采用快速低成本修配法实现轴向装配精度控制。通过定向装配法控制轴系组件轴线跳动方向以及控制谐波减速器中柔轮-刚轮-凸轮轴线同轴度,实现了轴系径跳≤0.01 mm,端跳≤0.01 mm,机构传动精度≤2′的装配运动精度要求。同时开展了定向装配法和随机装配法对轴系和驱动机构精度影响的对比试验,结果表明:定向装配法相比传统装配方法精度提高了约20%。

摘要： 三维圆柱铰的动态性能对空间机构的运动精度和动力学特性有着重要的影响.基于多体动力学方法和刚体有限元方法,提出考虑三维圆柱铰的间隙碰撞和动态接触作用的空间机构柔性多体接触动力学方法.采用圆柱-圆柱的线接触力学模型和切片法,计算圆柱-圆柱的接触变形量和接触力,建立三维圆柱铰的轴销与轴套之间的间隙碰撞作用和三维动态接触关系.以等效刚体单元和Timoshenko梁单元描述柔性杆件的刚性有限元模型,建立柔性连杆和三维圆柱铰的具有多刚体系统的统一形式的动力学方程.计算分析了含三维圆柱铰的空间机构的运动精度和动力学特性,获得空间机构的位移响应,三维圆柱铰的相对运动轨迹和动态作用力等动力学响应.采用三维圆柱-圆柱动态线接触方法,能有效地预测空间机构系统的三维圆柱铰持续接触、间隙碰撞状态和摩擦作用下的动力学特性.计算结果表明三维圆柱铰的间隙碰撞作用对空间机构的运动精度和动态特性的影响较为显著.动力学模型和计算结果对复杂工况下高精度多间隙的空间机构的动态设计和动力学研究具有重要的理论意义.

摘要： 为了满足空间机构更高的驱动控制转速范围和驱动稳定度要求,两相混合式步进电机在太阳电池翼、数传天线等空间机构中获得了应用。本文对二相混合式步进电动机进行结构分析,在磁网络模型的基础上建立二相混合式步进电动机的数学模型。通过推导步进电动机自感和互感的表达式,可以将二相混合式步进电动机看做是永磁凸极同步电动机。将永磁同步电动机的自同步控制方法引入到混合式步进电动机的控制中,建立二相混合式步进电动机的自同步控制系统。从而在保留二相混合式步进电动机的定位精度的基础上,提高了调速性能。为进一步的工程研制工作提供了理论依据。

摘要： 为了满足空间机构更高的驱动控制转速范围和驱动稳定度要求,两相混合式步进电机在太阳电池翼、数传天线等空间机构中获得了应用.本文对二相混合式步进电动机进行结构分析,在磁网络模型的基础上建立二相混合式步进电动机的数学模型.通过推导步进电动机自感和互感的表达式,可以将二相混合式步进电动机看做是永磁凸极同步电动机.将永磁同步电动机的自同步控制方法引入到混合式步进电动机的控制中,建立二相混合式步进电动机的自同步控制系统.从而在保留二相混合式步进电动机的定位精度的基础上,提高了调速性能.为进一步的工程研制工作提供了理论依据.

摘要： 为了分析空间机构在不同重力环境中的驱动力差异,以单关节机械臂为研究对象,进行不同重力环境下直流电机驱动力差异分析.首先基于拉格朗日方程推导出单关节机械臂的动力学模型,为分析不同重力环境下,负载、摩擦和转速的变化对电机驱动力的影响,通过设计一套基于单关节驱动的机械臂试验装置,进行地面重力环境、地面模拟微重力环境和落塔微重力环境试验.然后基于试验数据详细分析了不同重力环境下空间机构电机驱动电流的差异,并基于试验数据对电机动力学方程中的摩擦参数进行辨识,从而获得基于试验数据修正的机械臂动力学仿真模型,为空间机构动力学设计与应用提供理论与试验依据.

摘要： 提出一种面向空间服务需求的新型多面体网型空间抓捕机构,以3-RRS并联机构为本体,将其动平台用空间单闭环六杆机构Bricard机构替代,通过Bricard网口的缩放运动和本体的包拢变形对空间目标进行抓捕以及位置和姿态的调整.通过在ADAMS软件中进行仿真来验证其抓捕过程,并以仿真所得关节受力情况为基础,在ANSYS软件和I-DEAS软件中进行仿真分析,对所提出的多面体网型空间抓捕机构进行强度分析与热平衡分析的工作,确保其机械结构强度和对热环境的适应性能够满足实际使用的需求.理论分析和仿真试验结果表明:该机构可满足空间目标抓捕任务的需求.

摘要： 针对空间连杆RSSR机构建立理论分析模型,利用空间机构运动分析理论,得到机构的输入输出位移方程.结合运动分析,通过建立静力平衡方程,求解运动副中的约束反力.建立机构三维模型,在仿真软件ADAMS中分析其转角关系和运动副受力情况,得出转角关系曲线图和运动副反力曲线图.分析结果表明,理论计算结果与仿真结果基本一致.%According to the theory of spatial linkage mechanism RSSR,the input and output displacement equations of the mecha-nism are obtained by using the motion analysis theory of space mechanism.In the aspect of force,the constraint reaction of the kine-matic pair is solved by establishing the static equilibrium equation. The three-dimensional model of the mechanism is established, and the force of its movement is analyzed in the simulation software ADAMS,and the force diagram of the kinematic pair is obtained. The results show that the results of theoretical calculation are basically the same as the simulation results.

摘要： In order to meet the increasing requirements of the spatial mechanism in the design phase of the concept, the innovation design of the mechanism is putted forward,and a process model of the innovative design of the spatial mechanism based on knowledge is proposed.In view of the characteristics of knowledge dispersion and fuzziness in the process of spatial mechanism design, ontology database system model that analyzing knowledge organization and application processis constructed,and the logical relationship among the knowledge layer,method layer and design process is set up.Finally,an example is used to verify the method of innovative design and the knowledge of multi-subject to complete the innovative design of the spatial mechanism.%为了满足空间机构在概念设计阶段越来越高的设计要求,需要对其进行创新设计,提出了一种面向知识的空间机构创新设计过程模型.针对空间机构设计过程中所需知识离散性、模糊性的特点进行了研究,构建了本体库系统模型,在此基础上分析了在机构设计阶段知识的组织、应用过程,提出了知识和创新方法策略的运行机制,并搭建了知识层、方法层和设计过程之间的逻辑结构.最后,以一发明专利实例验证了该模型可引导设计人员应用创新设计方法及多学科知识完成空间机构的创新设计.

摘要： 结合复杂空间机构的特点,分析了其对电气系统的需求.在对当前复杂空间机构电气系统拓扑结构进行归纳的基础上,分析了多种典型电气系统拓扑结构的工作特点、工作模式、可靠性等,并对优缺点及应用对象进行了对比分析,并介绍了上述拓扑结构在当前研制的复杂空间机构中的应用情况.结合上述分析,总结归纳了电气系统拓扑结构的设计原则和注意事项,并对后续复杂机构电气系统拓扑结构的发展趋势进行了分析与展望.

摘要： 空间机构在太空服役之前有必要进行适当的模拟实验研究.其中,微重力环境条件下,重力释放对机构运动参数的影响是首先需要面对的问题.为此,人们建立了多种微重力环境地面模拟实验技术.然而,分析表明,现有地面微重力环境模拟实验技术不能实施长时有效模拟研究.本文针对现有空间机构地面模拟技术的物理真实性进行了讨论,并以基于“空间机构运动行为模拟”的实验技术,与其进行对比.

摘要： 普通机械原理研究的范畴大多是平面机构,着重研究空间机构的自由度问题,分析了三维空间中的刚体及其所组成的空间机构自由度的组成和特点,总结归纳空间机构自由度的计算方法,并对一些特殊的机构自由度分析进行探讨.

摘要： 介绍了一种应用于烟草包装机上的新型空间机构,该空间机构由平面凸轮和球形滚子从动件构成.文中分析了该空间机构的工作原理,给出了其设计方法和设计结果,并借助运动仿真技术验证了该空间机构及其设计方法的可行性.

摘要： 针对典型空间机构,从可靠性的角度进行了分类和梳理,定义了机构可靠性的研究范畴,形成了预估空间机构可靠性的一般方法.结合数字化仿真技术自身的特点,构建了多学科协同的空间机构可靠性分析平台,提出了一种基于CAE仿真技术的机构可靠性分析方法,并确立了空间机构可靠性仿真流程.选取卫星平台系统为研究对象,建立了卫星系统的CAE分析模型,在多学科仿真平台上开展了太阳翼展开机构运动学、动力学仿真分析.在分析结果的基础上确定了太阳翼展开机构可展开性的特征量和可靠性随机变量.通过抽样分析,运用蒙特卡洛法对卫星系统太阳翼展开机构的可靠性进行了评价.

摘要： 本文介绍了以Cronidur30为代表的高氮轴承钢的化学成分和性能特点,资料显示其较440C轴承钢具有更好的耐蚀性、接触疲劳特性、边界润滑性能以及更高的温度适应性.该类型钢材已经在FAG、GRW、CeroBear等公司的轴承产品中应用,尤其是采用陶瓷球的混合轴承表现出了优异性能.高氮不锈轴承钢在以探月工程为代表的空间机构中的火箭发动机液氢泵,飞行器姿控系统的反作用轮、陀螺,月球车,以及载人航天的生命保障系统中均具有潜在的应用前景.

摘要： 本文提出以空间多作用凸轮为主体的弹性冗余空间机构，并以该机构建立实际回转副的精度特性模型。该模型以多动件弹性冗余支承描述实际回转副的弹性过约束与多组综合弹性映射，以刚性凸轮的轮廓几何特征与空间位置姿态综合体各零件的几何误差，真实反映了回转副结构特征、零件弹性性能、联接面几何形状、运动、载荷等因素的耦合关系及其对转副精度特性的影响。通过弹性冗余空间机构的静力分析与位移分析，实现对回转副精度及精度特性的分析。结合典型回副的精度特性建模与分析，阐述弹性冗余空间机构模型的建模分析过程与应用。

摘要： 钢丝绳传动因其具有传动平稳、噪声小、换向性好及适应长距离传动等特点,广泛应用于空间机构中.在钢丝绳传动过程中,长期在载荷作用下的钢丝绳容易伸长变形,导致传动精度降低或传动打滑失效,无法正常工作,达到一定的伸长率后甚至会出现脱落.本文对空间用钢丝绳预紧状态下的应力松弛行为进行了研究,获得了钢丝绳在常温、高温、低温和热循环环境下25d内的张力变化.以应力松弛试验结果为依据,本文建立了钢丝绳在空间环境下的应力松弛规律数学模型并对2a内铜丝绳的张力变化进行了预测.

摘要： 针对导航地面站信息处理系统组成单元多态运行和共因失效的物理现象,提出采用贝叶斯网络开展系统可靠性建模与分析的方法,有效解决了系统共因失效与多态性问题,故障诊断识别出系统的薄弱环节并给出各单元重要度排序,针对薄弱环节提出改进方案,并给出方案对比分析结果与选择建议.分析结果指出,该方法可应用于复杂多态系统的可靠性分析.

摘要： 汽车底盘设计中,硬点的合理布置对整车动力学性能有着至关重要的影响.本文以空间机构分析与综合理论为基础,通过求解空间机构运动学反问题,实现硬点坐标的设计和优化.以车轮运动姿态和轮心轨迹为目标,以麦弗逊悬架间杆系之间连接关系为约束方程,在多个位置状态下建立约束方程组,从而解得悬架连接车身相应硬点坐标值.

摘要： 本发明公开了一种单自由度对称空间七杆闭环机构及基于此的空间可展机构，机架通过机架分支杆与支撑杆铰接连接；支撑杆的一端与机架分支杆铰接连接，另一端与第一连接杆铰接连接,同时与第二连接杆铰接连接；第一连接杆的一端与支撑杆铰接连接，另一端与第一连杆铰接连接；第一连杆的一端与第一连接杆铰接连接，另一端与第二连杆铰接连接；第二连杆的一端与第一连杆铰接连接，另一端与第二连接杆铰接连接；第二连接杆的一端与支撑杆铰接连接，另一端与第二连杆铰接连接。通过驱动支撑杆实现空间可展机构收拢和展开成为伞形形状以及成为一个平面，且该机构在收拢和展开过程中，控制简便。

摘要： 本发明提出一种用于空间可展机构的展收锁定装置，包括支架；转动机构，可转动地连接所述支架，并在装置解锁时转动而锁定时不转动；以及锁定解锁机构，包括弹性伸缩解锁装置，锁销块及锁销弹簧；锁销块具有凸部，所述凸部用于插入一锁定孔而锁定；在滚柱进入弹性伸缩解锁装置时，所述锁销块受到弹性伸缩解锁装置的推动而在所述转动机构中弹性后退，以使锁销块的凸部离开锁定孔从而解锁；在滚柱离开所述弹性伸缩解锁装置时，锁销块受到的弹性伸缩解锁装置推动力减小而在转动机构中弹性前进，以使锁销块的凸部进入锁定孔从而锁定。本发明实现桁架在展开或折叠收拢过程中的间歇抬升锁定功能，解决可展机构展开过程中出现的瞬时冲击错动问题。

摘要： 本发明涉及一种载荷装配机构以及空间载荷展收装置，载荷装配机构包括载荷本体以及展开平台，展开平台的一侧设有第一阶梯结构，第一阶梯结构的水平阶梯面上设有导向柱，展开平台的一端设有限位壁，限位壁上设有松不脱螺钉，限位壁上设有弹性限位件；载荷本体的底部一侧设有与第一阶梯结构适配的第二阶梯结构，第二阶梯结构的水平阶梯面上设有与导向柱适配的导向孔，载荷本体的底部一端端面上开设有与弹性限位件适配的限位槽以及螺钉孔。载荷本体与展开平台装配稳定可靠，利用导向柱导向定位，通过弹性限位件进行限位，最终利用松不脱螺钉进行锁紧定位，载荷本体拆卸以及安装方便可靠，在轨方便更换，可满足长期可扩展、可更换载荷的需求。

摘要： 本发明涉及一种空间在轨自动平衡调节机构以及空间在轨转盘组件，空间在轨自动平衡调节机构包括环形导轨和平衡块组件，所述平衡块组件包括平衡运动件、驱动组件和接线盒，所述驱动组件与所述平衡运动件连接，所述接线盒与所述驱动组件连接，所述平衡运动件设置在所述环形导轨上且能够在所述驱动组件的驱动下沿所述环形导轨运动；所述接线盒上设有霍尔传感器，所述接线盒根据霍尔传感器获得的限位信号控制所述驱动组件运行。本发明的空间在轨自动平衡调节机构，通过设置环形导轨和平衡块组件，并通过在接线盒上设置霍尔传感器，能够根据霍尔传感器获得的限位信号对驱动组件进行运行控制，例如可以对驱动组件进行启停控制或进行正反转控制。

摘要： 本发明公开了一种单自由度对称空间七杆闭环机构及基于此的空间可展机构，机架通过机架分支杆与支撑杆铰接连接；支撑杆的一端与机架分支杆铰接连接，另一端与第一连接杆铰接连接,同时与第二连接杆铰接连接；第一连接杆的一端与支撑杆铰接连接，另一端与第一连杆铰接连接；第一连杆的一端与第一连接杆铰接连接，另一端与第二连杆铰接连接；第二连杆的一端与第一连杆铰接连接，另一端与第二连接杆铰接连接；第二连接杆的一端与支撑杆铰接连接，另一端与第二连杆铰接连接。通过驱动支撑杆实现空间可展机构收拢和展开成为伞形形状以及成为一个平面，且该机构在收拢和展开过程中，控制简便。

摘要： 本发明提出一种用于空间可展机构的展收锁定装置，包括支架；转动机构，可转动地连接所述支架，并在装置解锁时转动而锁定时不转动；以及锁定解锁机构，包括弹性伸缩解锁装置，锁销块及锁销弹簧；锁销块具有凸部，所述凸部用于插入一锁定孔而锁定；在滚柱进入弹性伸缩解锁装置时，所述锁销块受到弹性伸缩解锁装置的推动而在所述转动机构中弹性后退，以使锁销块的凸部离开锁定孔从而解锁；在滚柱离开所述弹性伸缩解锁装置时，锁销块受到的弹性伸缩解锁装置推动力减小而在转动机构中弹性前进，以使锁销块的凸部进入锁定孔从而锁定。本发明实现桁架在展开或折叠收拢过程中的间歇抬升锁定功能，解决可展机构展开过程中出现的瞬时冲击错动问题。

摘要： 本发明涉及一种基于空间四杆机构的装配式空间网壳结构及其制备方法，所属建筑技术领域，包括若干网壳结构单元呈环向连接组成，所述的网壳结构单元包括若干方钢管和杆件Ⅱ，所述的杆件Ⅱ下端与方钢管中部间设有支撑拉杆，所述的方钢管下方均设有呈水平方向的环形拉杆，所述的环形拉杆与方钢管间设有组合销接头。具有结构简单、施工周期短和成本低的特点。解决了现场施工工作量的问题。实现网壳结构构件标准化尺寸，方便仓储、运输、装卸及安装。

摘要： 本发明涉及一种空间在轨自动平衡调节机构以及空间在轨转盘组件，空间在轨自动平衡调节机构包括环形导轨和平衡块组件，所述平衡块组件包括平衡运动件、驱动组件和接线盒，所述驱动组件与所述平衡运动件连接，所述接线盒与所述驱动组件连接，所述平衡运动件设置在所述环形导轨上且能够在所述驱动组件的驱动下沿所述环形导轨运动；所述接线盒上设有霍尔传感器，所述接线盒根据霍尔传感器获得的限位信号控制所述驱动组件运行。本发明的空间在轨自动平衡调节机构，通过设置环形导轨和平衡块组件，并通过在接线盒上设置霍尔传感器，能够根据霍尔传感器获得的限位信号对驱动组件进行运行控制，例如可以对驱动组件进行启停控制或进行正反转控制。

摘要： 本发明涉及一种并联式空间测量指向机构及其操作方法及空间测量仪器，其主要是由机架、设置于机架上的第一电机、第二电机、负载安装件、转动组件，以及摆动连杆组件等构成。其中，负载安装件其具有俯仰转轴，用于设置外部的负载器件；转动组件的一端与驱动轴相连，另一端与负载安装件的俯仰转轴转动相连；摆动连杆组件，其一端与输出轴相连，另一端与负载安装件通过球铰连接。第一电机的驱动轴沿第一方位轴向布置，且与第二电机的输出轴同轴共线设置；负载安装件用于在第一电机和第二电机的配合驱动下，可沿俯仰转轴构成的第二方位轴向转动预设的角度，以及跟随转动组件进行周向转动。与现有技术相比，本申请不仅结构简单，而且可以提升测量精度。

摘要： 本发明涉及一种空间应用可升降压紧机构以及空间压紧装置，空间应用可升降压紧机构包括立柱、滑道、锁紧件以及压紧组件，滑道与立柱垂直布置，滑道的一端设置在立柱上且能够沿立柱的长度方向滑动，滑道的一端通过锁紧件与立柱锁紧配合；滑道内设有能够沿滑道长度方向移动的滑块，压紧组件沿平行于立柱的方向布置且中部与滑块螺纹连接；压紧组件的两端分别为操作端和用于压紧载荷的压紧端，操作端和压紧端分别位于滑道的两侧。本发明的空间应用可升降压紧机构，可以利用滑道上的压紧组件对载荷进行压紧固定，能够满足在微重力条件下，通过航天员的操作，对在轨各尺寸、多形状科学实验载荷实现快速固定操作功效的要求。