机械工程学报

作者：申理精, 耿坤, 李盘浩, 张静

单位：1. 太原科技大学应用科学学院 太原 030024;2. 太原理工大学机械与运载工程学院 太原 030024;3. 山西省矿山流体控制工程技术研究中心 太原 030024;4. 矿山流体控制国家地方联合工程实验室 太原 030024

关键词：轻型可展机构,静力学分析,结构刚度,运动学分析；

设计了一种新型索杆桁架式可展开单元，可以实现大型空间可展开机构的高刚度与轻量化。新型可展单元截面由三个正三角形组成，三角形的三个边由索代替，利用中心三叉结构进行索的牵引与张紧。使用被压缩的扭簧作为展开过程中的驱动元件，通过双曲柄滑块机构实现每个基本可展单元沿轴向的同步运动,采用双向折叠展开的设计大幅减小机构折叠后的体积，采取索杆结合的方式减小机构整体的质量。在杆件连接节点处布置自锁铰链，在完全展开时将机构被锁定为稳定状态。ADAMS软件的动力仿真结果验证了机构展开过程的可行性，扭簧的刚度越大，展开的初始角速度越大，展开时间越短。机构展开后的静刚度分析表明，通过沿机构轴向布置对角拉索，且当对角拉索处于预紧状态时，可展机构可以获得更高的结构刚度。机构的模态分析表明，相比无对角拉索机构，含对角拉索的可展机构振动频率有所提高。

来源：2022年第17期

《机械工程学报》期刊编辑部

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