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弹簧展开铰链锁定冲击及减小冲击方法
  • ISSN号:0367-6234
  • 期刊名称:《哈尔滨工业大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:V441[航空宇航科学与技术—飞行器设计] V419[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
  • 作者机构:[1]机器人系统及技术国家重点实验室(哈尔滨工业大学),哈尔滨150001, [2]中国空间技术研究院,北京100094
  • 相关基金:国家自然科学基金(11002039);中央高校基本科研业务经费专项资金(HIT.NSRIF.2015050);机器人技术与系统国家重点实验室(哈尔滨工业大学)自主研究课题资助(SKLRS201401A02)
中文摘要:

为减小空间可展开机构中弹簧展开铰链应用时易产生的冲击,通过拉格朗日方程与赫兹方程,提出铰链展开末端的冲击加速度和冲击力矩的计算方法,分析影响冲击力矩大小的主要因素,首次从组合机构的角度,提出间歇性运动机构和耗能型机构两种降低弹簧展开铰链展开末端冲击的设计方案,从能量的角度讨论两种机构减小铰链冲击方法的作用效果.对两种降低铰链冲击的机构进行三维建模,并对模型进行仿真验证.仿真结果表明:间歇性运动机构和耗能型机构分别可以使冲击力矩减少约90%和31%.研制两种低冲击铰链机构样机,并进行试验和测试,冲击加速度测量结果表明,间歇性运动机构和耗能型机构可以分别使铰链展开末端冲击速度降低约95%和40%.

英文摘要:

Severe impact is detected in the application of deployable hinges in aerospace mechanisms such as solar array. The impact may result in failure of accessories connected to the hinges. To tackle this problem, this paper firstly proposes an approach to calculate magnitude of angular velocity and impact torque, based on which the key factor affecting the impact is concluded. Two schemes are devised based on intermittent mechanism and energy- storage mechanism. The effectiveness of the schemes to decrease the impact is discussed from the view of energy. Two structure models are built for each scheme and simulated to verify their feasibility. The simulation results indicate that the impact torque can be reduced by approximately 90% and 31%, respectively. In addition, two prototypes are manufactured, on which experiments of angular acceleration measurement are conducted, and the results demonstrate that the impact can be diminished by 95% and 40%, respectively.

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期刊信息
  • 《哈尔滨工业大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国工业和信息化部
  • 主办单位:哈尔滨工业大学
  • 主编:冷劲松
  • 地址:哈尔滨市南岗区西大直街92号
  • 邮编:150001
  • 邮箱:
  • 电话:0451-86403427 86414135
  • 国际标准刊号:ISSN:0367-6234
  • 国内统一刊号:ISSN:23-1235/T
  • 邮发代号:14-67
  • 获奖情况:
  • 2000年获黑龙省科技期刊评比一等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:27329