一种高精度高刚度关节的设计与分析

摘要

针对航天器大型展开附件对连接关节的高刚度和高重复精度需求,提出了一种大锁定预紧力的关节,阐述了关节的组成与工作原理;对关节进行了有限元分析,获得了锁定状态下关节的刚度,并对关节的刚度进行了测试,测试结果表明关节在旋转方向弯曲刚度达8.0×104(N·m)/rad;对锁定关节进行了多次展开锁定动作,并测量了重复精度,测试结果表明关节锁定角度的重复精度达0.008°.利用ADAMS软件,对关节的展开过程和锁定进行了动力学仿真,仿真结果显示在关节展开过程中阻力矩很小,对关节展开阻力矩进行了实测,测试结果表明关节阻力矩在0.2N·m内,与仿真结果一致.本文研究为大型展开附件的连接关节的设计提供了参考.