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    本文主要工作内容如下:
    (1)连接器悬挂装置设计
    对国内外火箭连接器先进技术进行分析,主要包括该装置的结构组成,具体布局,以及运行方式等方面的内容。在此分析的基础上,根据设计要求进行火箭连接器悬挂装置的方案设计,包括对该悬挂装置每个零件的设计,整体结构的设计,以及对性能影响较高的参数的设计等。
    (2)利用ADAMS软件对该机构的仿真和设计参数的优化
    在ADAMS软件中建立整个系统的多体动力学模型,在参数化分析的过程中,ADAMS采用不同的参数值,对火箭连接器悬挂装置自动进行一系列运动仿真分析,通过仿真研究其对接碰撞时的撞击力,并在该软件中建立优化模型,研究各个参数对性能指标的影响,并对灵敏度较高的设计参数进行优化分析。
    (3)优化结果和其它取值的比较
    利用几组不同取值的设计参数,在ADAMS中通过仿真得到初始时的位移图和连机器面板的受力图,通过和优化结果相比较,证明优化结果更加适合悬挂装置,增加实验设计的可信度,可以使整个系统更加安全、可靠。
    二  火箭连接器悬挂装置设计
    2.1火箭连接器悬挂装置设计要求
    根据对任务的分析可知,箭体连接器应该能够具有751个自由度,也就是说它可以做三个方向的平动,也可以做三个方向的转动,而其他的3-PSS机构只具有在三个方向上平动的能力,无法实现像箭体连接器一样在三个方向上转动的能力。并且在信号检测机构中,其检测箭上面板参考点的位置总是存在一定的误差,因此,执行机构的动平台的动作并不一定能和箭上面板的运动完全吻合,二者之间总是存在一定的位移差。此外,由于对接脱落机构和主动随动系统之间有一定的距离,因此对接脱落机构的运动不能及时的传到主动随动系统中,传送信息的过程需要一定的时间,使得动平台运动总是滞后于箭体的摇摆动作,这也是二者之间存在位移差的一个较为重要的原因。由于以上的三个因素可知,执行机构上的动平台不能直接作为箭体连接器的面板,还需要添加一套连接器的悬挂装置,将动平台和箭体连接器连接在一起,用于补偿两者之间存在的位移差,并且该悬挂装置应该既能做三个方向的平动也能做三个方向的转动。
    动平台与箭体连接器之间使用悬挂装置应满足的变形要求:
    (1)箭上面板存在转动
     该悬挂装置要能够存在沿三个坐标轴方向的转动,并且在每根坐标轴方向的转动角度为±0.5度。
    (2)加工制造误差
    执行机构和悬挂装置的自身存在一定的加工制造误差,其误差应该控制在±0.5mm以内。
    (3)信号检测系统的误差
     信号检测装置是由双2D激光位移传感器组成,该位移传感器尺寸小、频率高、精度高、几乎可以再任何环境下测量,因此使用它来测量箭上面板在空间的坐标位置,误差可以控制在±0.5mm以内。
     除此之外,该悬挂装置的设计应该留有一定的安全余量足以应对突发状况。因此,悬挂装置应满足的变形要求为:在前后、左右、上下方向上均能满足±10mm范围的变形要求,这样才能更好地保证脐带连接器与箭体顺利地对接和随动,保证脐带连接器与箭体之间连接的可靠和稳定。此外,由于液氧加注管路的存在,脐带连接器上可能会有冰壳存在,悬挂装置应该能承受这种低温环境,保证不发生失效;为了减小自动对接脱落连接器的质量、体积,悬挂装置应尽可能结果简单、小巧轻盈,便于安装且不会影响连接器的走线和连接器面板的管路布局;悬挂装置应具有较好的强度特性和力学性能,在发生上述范围内的变形时,不会发生破坏,保证工作的安全、可靠。
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