卫星天线伸展臂弹簧驱动装置的研究与设计

发布时间：2020-08-28 10:34

　　 随着航天技术的快速发展,空间可展式卫星天线已被广泛应用于人造卫星中,而天线伸展臂是卫星系统的重要组成部分,在卫星天线与卫星星体之间起到连接和支撑的作用。由于天线伸展臂有众多的结构类型,所以驱动天线伸展臂展开的驱动装置也有多种类型。驱动装置作为天线伸展臂展开的动力源,其能否驱动天线伸展臂平稳、准确地展开到位,将对整个卫星系统是否能正常地运行产生非常重要的影响。本文是对卫星天线伸展臂弹簧驱动装置进行研究与设计。通过分析天线伸展臂对弹簧驱动装置功能及性能的要求,确定了弹簧驱动装置的方案,并对其组成结构及工作原理进行了详细地分析,得出其组成结构由发条、行星齿轮传动机构、离合器、擒纵调速器四个部分组成。根据弹簧驱动装置对输出力矩和运动关系的要求,分别对发条和行星齿轮传动机构进行设计,分析了影响行星齿轮传动机构传动效率的因素,并对其传动效率进行了计算。为了控制天线伸展臂的展开速度,减小展开锁定时的冲击,将擒纵调速器应用到了弹簧驱动装置中,并根据对弹簧驱动装置驱动天线伸展臂展开时间的要求,对擒纵调速器的结构进行了分析设计。运用三维建模软件PROE完成了对弹簧驱动装置的三维建模,并通过族表化齿轮参数的方法完成了齿轮的建模。对弹簧驱动装置的主要零部件进行了强度校核,并运用ANSYS对其进行了有限元分析,结果表明弹簧驱动装置的强度满足要求。运用ADAMS对擒纵调速器的运动学及动力学特性进行了仿真分析,仿真分析的结果与理论分析结果相一致,验证了理论分析的正确性。最后通过测试实验完成了对弹簧驱动装置的测试,测试结果表明设计的弹簧驱动装置满足要求。
【学位单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：V443.4
【部分图文】：

大型网状可展式卫星天线展开过程

盘绕式伸展臂示意图

可折叠式伸展臂展开示意图

【参考文献】

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本文编号：2807470