空间可重复机械锁紧及电磁解锁机构设计与分析
作者:耿智伟; 张杰; 孔宁; 马帅; 王波; 韩润奇
加工时间:2023-08-27
信息来源:北京航空航天大学学报
关键词:电磁解锁;空间锁紧机构;可重复对接;结构设计;有限元分析
摘 要:针对空间航天器锁紧装置驱动链长、占用物理空间大的问题,结合摩擦自锁理论,设计了空间可重复机械锁紧及电磁解锁机构,利用多种有限元分析软件分别研究了机构的机械承载性能和电磁学性能。结果表明,在轴向最大锁紧承载工况下,锁紧珠与压板、顶杆、锁紧器外壳间的接触力随时间增加而线性增大,满足力的传递性准则和平衡准则,主要承载部件顶杆和锁紧珠所受的等效应力和变形量与时间呈线性关系,最大等效应力远小于材料的屈服极限强度,装置处于小变形范围。当线圈通入额定电流时,由于电阻发热效应,等电流密度的线圈内部出现稳定的欧姆损耗,电磁解锁装置内部近似为匀强磁场,铁芯的磁聚作用增强了端面的磁感应强度。对设计的空间可重复机械锁紧及电磁解锁机构进行样机制造,并进行原理验证,为空间在轨对接接口的可重复锁紧机构设计和分析提供理论参考。
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