大型星载天线展开机构中同步齿轮系防卡滞研究

作者：陈建军; 张建国; 段宝岩; 王小兵; 杜雷星载天线同步齿轮防卡滞运动可靠性

摘要：大型星载天线展开机构中常采用齿轮系统来实现桁架结构的同步展开,而卡滞失效是展开机构中同步齿轮副的一种主要失效形式.从齿轮啮合的极限位置出发,给出了同步齿轮副不发生卡滞的条件.在综合考虑齿轮加工误差、装配误差和太空环境温度等因素的基础上,构建了齿轮副防卡滞的可靠性分析模型,得到了用最小齿顶隙表示的齿轮啮合运动功能函数.把齿轮形状和位置的实际尺寸视为随机变量,用二阶矩方法推导出齿轮防卡滞可靠度的计算公式.最后,针对某周边桁架式星载天线的实例进行计算,得到如下结论:1)温度荷载对于同步齿轮系防卡滞可靠性的影响不容忽视;2)如果两齿轮以标准中心距安装,太空环境中的热变形会明显降低齿轮的传动性能;3)适当采用正变位中心距安装齿轮副,并避免星载天线的展开机构在高温下工作,可以提高防卡滞可靠度.

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