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基于Bennett机构的柱面拟合可展机构设计及分析

杨佳鑫 吕胜男 丁希仑

杨佳鑫, 吕胜男, 丁希仑. 基于Bennett机构的柱面拟合可展机构设计及分析[J]. 深空探测学报, 2017, 4(4): 340-345. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.005
引用本文: 杨佳鑫, 吕胜男, 丁希仑. 基于Bennett机构的柱面拟合可展机构设计及分析[J]. 深空探测学报, 2017, 4(4): 340-345. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.005
YANG Jiaxin, LV Shengnan, DING Xilun. Design and Analysis of Approximate Cylindrical Deployable Mechanism with Bennett Linkages[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(4): 340-345. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.005
Citation: YANG Jiaxin, LV Shengnan, DING Xilun. Design and Analysis of Approximate Cylindrical Deployable Mechanism with Bennett Linkages[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(4): 340-345. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.005

基于Bennett机构的柱面拟合可展机构设计及分析

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.005
基金项目: 国家自然科学基金重点资助项目(51635002);青年科学基金资助项目(51605011)

Design and Analysis of Approximate Cylindrical Deployable Mechanism with Bennett Linkages

  • 摘要: 可展机构既可展开至指定构型用于工作,也可收拢以便于运输,在航天和建筑等领域具有广阔的应用前景。本文提出并设计了一种以Bennett过约束机构为基本组成单元的可展机构,该机构的工作形面可拟合柱面,且具有全部杆件可紧凑折叠成一束的收拢构型。对Bennett机构进行了几何描述,并分析其运动学特性;利用剪式机构实现了单元机构的组合连接,保证了设计关键点准确位于目标参数曲面上,计算了所设计的可展机构的展收比;对机构的运动学及动力学性能进行了仿真分析,验证了所提出的设计,为后续的样机研制提供了理论依据。验证结果表明:本文提出的Bennett过约束机构单元组合简单、形面拟合精度高、刚度大,能够很好地应用于该圆柱面天线的设计。该研究对航天可展机构的设计分析具有参考价值。
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-07-24
  • 修回日期:  2017-08-04

基于Bennett机构的柱面拟合可展机构设计及分析

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.005
    基金项目:  国家自然科学基金重点资助项目(51635002);青年科学基金资助项目(51605011)

摘要: 可展机构既可展开至指定构型用于工作,也可收拢以便于运输,在航天和建筑等领域具有广阔的应用前景。本文提出并设计了一种以Bennett过约束机构为基本组成单元的可展机构,该机构的工作形面可拟合柱面,且具有全部杆件可紧凑折叠成一束的收拢构型。对Bennett机构进行了几何描述,并分析其运动学特性;利用剪式机构实现了单元机构的组合连接,保证了设计关键点准确位于目标参数曲面上,计算了所设计的可展机构的展收比;对机构的运动学及动力学性能进行了仿真分析,验证了所提出的设计,为后续的样机研制提供了理论依据。验证结果表明:本文提出的Bennett过约束机构单元组合简单、形面拟合精度高、刚度大,能够很好地应用于该圆柱面天线的设计。该研究对航天可展机构的设计分析具有参考价值。

English Abstract

杨佳鑫, 吕胜男, 丁希仑. 基于Bennett机构的柱面拟合可展机构设计及分析[J]. 深空探测学报, 2017, 4(4): 340-345. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.005
引用本文: 杨佳鑫, 吕胜男, 丁希仑. 基于Bennett机构的柱面拟合可展机构设计及分析[J]. 深空探测学报, 2017, 4(4): 340-345. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.005
YANG Jiaxin, LV Shengnan, DING Xilun. Design and Analysis of Approximate Cylindrical Deployable Mechanism with Bennett Linkages[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(4): 340-345. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.005
Citation: YANG Jiaxin, LV Shengnan, DING Xilun. Design and Analysis of Approximate Cylindrical Deployable Mechanism with Bennett Linkages[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(4): 340-345. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.005
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