FAST主動反射面隨動關(guān)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、FAST(Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope 500m射電望遠鏡)是1994年中國天文學(xué)家準(zhǔn)備在貴州喀斯特地形上建造的世界上最大的主動反射球面射電望遠鏡。其中主動變形反射面是FAST主要創(chuàng)新點之一，經(jīng)過十幾年的研究，中國天文界公認整體索網(wǎng)支撐是作為大射電望遠鏡(FAST)主動反射面的最佳支承結(jié)構(gòu)。整體索網(wǎng)由2000多個正三角球面片組合而成，每個球面片單元都是一個三自由度的并聯(lián)機

2、構(gòu)3-PSP（移動副-球面副-移動副）。而隨動關(guān)節(jié)是FAST整體索網(wǎng)實現(xiàn)主動反射的關(guān)鍵部件之一，它的研究成果對FAST主動反射精度及運動靈活性起著舉足輕重的作用。
　　本文在FAST主動發(fā)射面隨動關(guān)節(jié)的前期研究成果基礎(chǔ)上，改進設(shè)計了FAST隨動關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)，從體積、重量、加工工藝、安裝維修等因素出發(fā)，完成了FAST項目的實驗樣機和工程樣機兩套結(jié)構(gòu)的設(shè)計。這兩套結(jié)構(gòu)具有體積更小、重量更輕、加工工藝簡單、安裝更加便捷等特點。
　　

3、應(yīng)用虛擬樣機技術(shù)分析了3-PSP并聯(lián)機構(gòu)的實際結(jié)構(gòu)在理想狀態(tài)下的受力和運動速度變化規(guī)律，并研究了各種安裝誤差——角度偏移誤差、平行偏移誤差及兩種誤差同時存在對并聯(lián)機構(gòu)的受力和運動的影響規(guī)律，得到了極限調(diào)整參數(shù)和極限容許誤差。得出如果存在單一誤差時，偏移角度不應(yīng)超過5°，偏移距離不應(yīng)該超過10mm，且應(yīng)避免兩種誤差同時出現(xiàn)，否則機構(gòu)將出現(xiàn)卡死現(xiàn)象。
　　隨動關(guān)節(jié)滑動摩擦副長期處于低速重載工況，易發(fā)生爬行現(xiàn)象，本文研制了超低速重載工況

4、下PTFE基自潤滑防爬行復(fù)合材料配方，在前期搭建的實驗臺上進行了實驗分析，實驗結(jié)果證明爬行是材料的固有屬性，只要材料存在動靜摩擦系數(shù)差異就會產(chǎn)生爬行現(xiàn)象，但不同成分增強的PTFE基復(fù)合材料的爬行程度不同，通過對實驗數(shù)據(jù)、磨損表面形貌、磨損率的分析得出PTFE+5％碳纖維+5%石墨復(fù)合材料的超低速防爬行性能最好，且其耐磨性能也較好。
　　通過實驗，分析了潤滑條件、載荷、驅(qū)動速度以及磨損時間對該復(fù)合材料摩擦學(xué)性能的影響及其磨損失效形式