伸展肋天線一種特殊結(jié)構(gòu)形式的傘天線,其支撐肋既可以相互收攏,自身又能折疊伸展,因此伸展肋天線具有更高的收納比,是當前極大型和超大型空間天線的一個研究熱點。本文提出一種應用于伸展肋天線支撐肋的伸展臂,該伸展臂具有循環(huán)往復驅(qū)動的特點,具有較高的驅(qū)動效率。本文通過對伸展臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計、運動學規(guī)劃和仿真、動力學分析和設(shè)計以及結(jié)構(gòu)特性的分析和仿真,重點解決包絡(luò)設(shè)計和動力學設(shè)計問題,完成了伸展臂的設(shè)計和研究。主要完成以下研究內(nèi)容:1)對當前國內(nèi)外不同形式的空間伸展臂進行總結(jié)和分析,總結(jié)得出套筒式伸展臂適合應用于伸展肋天線的結(jié)論,并在當前套筒式伸展臂的研究基礎(chǔ)上,設(shè)計一種循環(huán)往復驅(qū)動式套筒伸展臂;2)對新型伸展臂的工作模式進行分析,分別對驅(qū)動模塊、伸展模塊和鎖緊機構(gòu)進行結(jié)構(gòu)設(shè)計和分析,對其具體的零部件結(jié)構(gòu)形式進行設(shè)計,并基于設(shè)計基礎(chǔ)完成5m工程樣機的設(shè)計和3D打印模型;3)基于包絡(luò)理論解決運動學規(guī)劃和傳動問題。通過假設(shè)傳動比進行運動學規(guī)劃,基于空間坐標變換求解運動軌跡方程,根據(jù)包絡(luò)理論計算傳動孔的包絡(luò)母線,用MATLAB進行數(shù)值仿真和驗證,并對傳動銷的數(shù)量進行分析,最后基于ADAMS軟件對伸展臂進行運...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1俄羅斯ISS公司伸展肋天線

天線是執(zhí)行衛(wèi)星功能的重要平臺，隨著航天技術(shù)的不斷深入的各項性能要求越來越高，對大口徑天線及超大口徑天線的。可展開天線主要包括板狀反射面天線、網(wǎng)狀反射面天線、回轉(zhuǎn)構(gòu)造型反射面天線等四類[1]。伸展肋天線是網(wǎng)狀反射面支撐肋可伸展的傘天線，具有精度高、口徑大和收納比高等線發(fā)展的一個重要....

圖1-2薄壁管式伸展臂

曲式桁架伸展臂、關(guān)節(jié)式桁架伸展臂、充氣式伸展臂。2.1薄壁管式伸展臂薄壁管式伸展臂主要是利用彈性變形和電機卷繞實現(xiàn)伸展，已成功應用于單和雙極天線、重力梯度桿等，薄壁材料通常為銅鈹合金和碳纖維等[7]。圖1-2為加拿大科研機構(gòu)研制的一種薄壁式伸展臂，利用薄鋼尺自動卷曲的質(zhì)完成....

圖1-3套筒式伸展臂驅(qū)動部分[12]

薄壁管式伸展臂結(jié)構(gòu)簡單，收攏比大，質(zhì)量較輕，能夠?qū)崿F(xiàn)重復展開和收攏，但存在明顯的缺點，其結(jié)構(gòu)強度、熱穩(wěn)定性、抗彎及抗扭剛度和精度較低，難以實現(xiàn)準確控制。1.2.2套筒式伸展臂套筒式伸展臂由一系列同軸薄壁管相互嵌套而成，通過驅(qū)動裝置（絲杠螺母、繩索等）實現(xiàn)展開，最終實現(xiàn)其既定的伸....

圖1-4套筒式伸展臂剖面圖

薄壁管式伸展臂結(jié)構(gòu)簡單，收攏比大，質(zhì)量較輕，能夠?qū)崿F(xiàn)重復展開和收攏，但存在明顯的缺點，其結(jié)構(gòu)強度、熱穩(wěn)定性、抗彎及抗扭剛度和精度較低，難以實現(xiàn)準確控制。1.2.2套筒式伸展臂套筒式伸展臂由一系列同軸薄壁管相互嵌套而成，通過驅(qū)動裝置（絲杠螺母、繩索等）實現(xiàn)展開，最終實現(xiàn)其既定的伸....

本文編號：3977308