基于蜘蛛网结构的伞状可展机构设计与分析

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作   者：

孙建伟;  张世梁;  孔凡臣; 

作者机构：

长春工业大学机电工程学院; 

关键词：

强度分析;  最佳比例;  蜘蛛网结构;  伞状可展机构; 

期刊名称：

中国机械工程

基金项目：

基于局部输出小波特征参数的连杆机构开区间尺度综合研究

i s s n：

1004-132X

年卷期：

2019 年 30 卷 13 期

页   码：

1613-1620

摘   要：

根据蜘蛛网结构的几何特点,建立了蜘蛛网的结构简化映射模型。在此基础上,以平面四杆曲柄滑块机构为可展单元提出了一种新型伞状可展机构。利用ANSYS Workbench软件对模型进行静力学分析与优化,给出了蜘蛛圆网结构模型中捕丝间距的最佳比例关系;同时,建立了蜘蛛网刚架模型的刚度矩阵,利用矩阵位移法给出了捕丝间的最优夹角。基于捕丝间距的最佳比例和捕丝最优夹角,提出了受力性能最佳的伞状可展机构,并对其静力学性能进行了仿真分析。结果表明:基于蜘蛛网结构模型优化后的伞状可展机构强度性能得到提升。最后,设计制造了展开直径为1.2 m的可展机构模型,并对其运动过程进行模拟,验证了模型展开与收拢过程的有效性。