發(fā)布時(shí)間：2017-10-27 03:22

  本文關(guān)鍵詞：空間一體化對(duì)接接口設(shè)計(jì)與分析

  更多相關(guān)文章： 接口 對(duì)接 機(jī)械手爪 設(shè)計(jì) 分析

【摘要】：隨著人類對(duì)太空探索的腳步一步步深入,對(duì)于太陽(yáng)系甚至于太陽(yáng)系之外的深空探測(cè)有了更多的需求,目前的航天器只能局限于近地軌道繞地球飛行,并且這些航天器多數(shù)是一次性的,不能進(jìn)行升級(jí)和提供能源,使用壽命有限。隨著人類科技的迅速發(fā)展,新型材料的研制以及高性能CPU等電子元器件功能的提升,使得幾年前發(fā)射的航天器可能會(huì)滿足不了當(dāng)前的需求。為了使已經(jīng)發(fā)射升空并在軌的航天器延長(zhǎng)使用壽命或者進(jìn)行軟件升級(jí)和供能等目的,提出了小型航天器在軌對(duì)接的任務(wù),通過(guò)地面發(fā)射的小型供能衛(wèi)星對(duì)在軌衛(wèi)星進(jìn)行升級(jí)和維護(hù),一般對(duì)接時(shí)供能衛(wèi)星先接近在軌衛(wèi)星,在軌衛(wèi)星使用捕獲機(jī)械臂對(duì)供能衛(wèi)星進(jìn)行捕獲,捕獲成功后將其放置到預(yù)定的位置上,接著連接二者的機(jī)械、電氣、液體等接口,對(duì)在軌衛(wèi)星進(jìn)行維護(hù)等任務(wù)。本課題是在供能衛(wèi)星第一次被捕獲后,被送到在軌衛(wèi)星的預(yù)定位置,由對(duì)接接口上的捕獲機(jī)械手爪在其包絡(luò)空間內(nèi)對(duì)供能衛(wèi)星進(jìn)行二次捕獲,捕獲后二者對(duì)接,同時(shí)電氣接口和氣/液接口連接,對(duì)在軌衛(wèi)星進(jìn)行維護(hù)升級(jí)。本課題設(shè)計(jì)了一種全新的集成了機(jī)械接口、流體接口、電氣接口的空間一體化對(duì)接機(jī)構(gòu),使用三維設(shè)計(jì)軟件對(duì)整個(gè)接口的模型進(jìn)行了構(gòu)建,之后通過(guò)有限元分析軟件進(jìn)行了分析,將結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,最后加工了樣機(jī),并對(duì)樣機(jī)進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn),對(duì)設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行了反向驗(yàn)證,保證了設(shè)計(jì)的可靠性。
【關(guān)鍵詞】：接口 對(duì)接 機(jī)械手爪 設(shè)計(jì) 分析
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V52
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 課題研究的目的和意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析9-14
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述的簡(jiǎn)析14
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容14-16
• 第2章 空間一體化接口方案設(shè)計(jì)16-39
• 2.1 研究的目標(biāo)16-17
• 2.2 空間一體化接口指標(biāo)要求17-18
• 2.3 空間一體化接口功能研究18-19
• 2.4 空間一體化接口的總體設(shè)計(jì)方案19-22
• 2.4.1 空間一體化接口的總體結(jié)構(gòu)19-20
• 2.4.2 空間一體化接口的總體設(shè)計(jì)方案20-22
• 2.5 空間一體化接口關(guān)鍵零部件設(shè)計(jì)研究22-29
• 2.5.1 空間一體化對(duì)接接口機(jī)械手爪運(yùn)行原理22-24
• 2.5.2 電機(jī)的選擇24-26
• 2.5.3 氣體、液體接口的防自鎖要求26-27
• 2.5.4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整合27-29
• 2.6 空間一體化接口模型建立的總體規(guī)劃29-30
• 2.6.1 基本步驟30
• 2.6.2 影響結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要因素30
• 2.7 關(guān)鍵部件的模型構(gòu)建30-36
• 2.7.1 絲杠螺母結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)30-32
• 2.7.2 機(jī)械手爪的模型32-34
• 2.7.3 蓋板模型的建立34-36
• 2.7.4 其它模型建立36
• 2.8 裝配體的配合36-38
• 2.9 本章小結(jié)38-39
• 第3章 空間一體化對(duì)接接口的結(jié)構(gòu)分析39-53
• 3.1 捕獲誤差分析39-40
• 3.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真40-43
• 3.3 有限元法求解問題的基本步驟43
• 3.4 空間一體化接口關(guān)鍵零部件有限元計(jì)算43-47
• 3.5 承力結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變47-52
• 3.5.1 機(jī)械手爪有限元分析48-49
• 3.5.2 蓋板有限元分析49-50
• 3.5.3 被捕獲目標(biāo)有限元分析50-51
• 3.5.4 絲杠螺母有限元分析51-52
• 3.6 本章小結(jié)52-53
• 第4章 空間一體化對(duì)接接口實(shí)驗(yàn)53-59
• 4.1 微重力環(huán)境下的捕獲-分離實(shí)驗(yàn)53-54
• 4.2 電氣接口通電實(shí)驗(yàn)54-55
• 4.3 流體接口實(shí)驗(yàn)55
• 4.4 連接剛度實(shí)驗(yàn)55-56
• 4.5 壓緊振動(dòng)實(shí)驗(yàn)56-58
• 4.5.1 特征掃頻實(shí)驗(yàn)57
• 4.5.2 正弦振動(dòng)實(shí)驗(yàn)57-58
• 4.6 本章小結(jié)58-59
• 結(jié)論59-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文64-66
• 致謝66

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本文編號(hào)：1101707