Просмотр сведений о научной статье

Обложка номера

Заголовок

Особенности разработки имитационной модели редукторной сборки привода космического аппарата

Авторы

¹А.В. Горбунов, ¹О.И. Желтышев, ¹А.С. Саблин, ¹М.А. Загайнов, ²С.А. Кузнецов

Организации

¹Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. Устинова
г. Санкт-Петербург, Российская Федерация
²АO «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнёва»
г. Железногорск, Красноярский край, Российская Федерация

Аннотация

Рассматривается редукторная сборка привода вращательного движения системы космического аппарата. Такие редукторные сборки являются одним из основных элементов систем космического аппарата с применением крупногабаритных конструкций, которые в транспортном положении находятся в сложенном состоянии. В связи с развитием вычислительной техники появляется возможность создавать более точные имитационные модели таких конструкций. Целью работы является создание имитационной модели, позволяющей производить анализ возникающих нагрузок на волновом редукторе из состава редукторной сборки привода космического аппарата. В первом разделе рассматривается процесс создания конечно-элементной модели привода. Одной из особенностей создания конечно-элементной модели является способ учета предварительного напряженно-деформированного состояния в элементах конструкции волновой передачи. Во втором разделе производится анализ полученных данных в ходе проведения расчета. Исследуются полученные эквивалентные напряжения на деталях конструкции, контактные напряжения в зубчатом зацеплении, определяется крутильная жесткость элементов редуктора, рассматриваются различные положения зуба при движении. Исследовано влияние нагрузок, прикладываемых к выходному звену редуктора на поверхности зубчатых колес. Полученная имитационная модель позволяет рассматривать аналогичные редукторные сборки, в которых применяются волновые передачи.

Ключевые слова

редуктор, привод, космический аппарат, метод конечных элементов, прочность

Список литературы

[1] Chaosheng S. Parameter design of double-circular-arc tooth profile and its influence on meshing characteristics of harmonic drive. Mechanism and Machine Theory, 2022. 167 p.

[2] Ishikawa S. Strain wave gearing having double-contact negative deflection tooth profile. Patent no. 9746065B2 US. 2013.

[3] Routh B. Design aspects of harmonic drive gear and performance improvement of its by problems identification: A review // AIP Conference Proceedings 1943. 2018. 020016. doi: 10.1063/1.5029592.

[4] Wael A. A. Using ANSYS for Finite Element Analysis. Momentum Press, 2018. vol. 2. 240 p.

[5] Yague-Spaude E. Computational Design, Simulation of Meshing, and Stress Analysis of Strain Wave Gear Drives. Rochester Institute of Technology, 2021.

[6] Гинзбург Е. Г., Голованов Н. Ф., Фирун Н. Б., Халебский Н. Т. Зубчатые передачи. Л. : Машиностроение, 1980. 416 с.

[7] Горбунов А. В., Коротков Е. Б., Слободзян Н. С. Высокоточная система наведения и ориентации космических бортовых приборов на базе гексапода с пространственным датчиком положения // Вопросы радиоэлектроники. 2017. № 7. С. 42–47.

[8] Кудрявцев В. Н., Кирдяшев Ю. Н., Гинзбург Е. Г. Планетарные передачи : справочник. Л. : Машиностроение, 1977. 536 с.

[9] Матвеев С. А., Горбунов А. В., Надежин М. И., Толмачев А. С., Ширшов А. Д., Яковенко Н. Г. Прецизионные мехатронные устройства и робототехнические комплексы на их основе // Роботизация Вооруженных Сил Российской Федерации : сб. статей V Военно-научной конференции. Анапа. 2020. С. 201–203.

[10] Янгулов В. С. Волновые и винтовые механизмы и передачи : учеб. пособие. Томск : Изд-во Томского политехнического университета, 2011. 184 с.

Дополнительные сведения

Работа выполнена в рамках проекта «Создание высокотехнологичного импортозамещающего производства универсальных многофункциональных мехатронных модулей, предназначенных для обеспечения работы исполнительных систем трансформируемых конструкций объектов авиационно-космической техники, обеспечивающей освоение и использование Мирового океана, Арктики и Антарктики» в БГТУ «ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. Устинова при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (соглашение No 075-11-2021-057 от 28.06.2021) в соответствии с постановлением Правительства РФ от 09.04.2010 No 218.

Цитирование данной статьи

Горбунов А.В., Желтышев О.И., Саблин А.С., Загайнов М.А., Кузнецов С.А. Особенности разработки имитационной модели редукторной сборки привода космического аппарата // Космические аппараты и технологии. 2022. Т. 6. № 4. С. 255-262. doi: 10.26732/j.st.2022.4.04

Данная статья лицензирована по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.