【摘 要】
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空间引力波探测在当前作为引力波探测的主要手段,测试质量作为激光反射镜,三个相同的测试质量作为反射镜组成三角形的激光干涉臂。为保证测试质量的锁紧及稳定在轨释放,锁紧释放机构成为了研究的重点内容之一。欧空局LISA-Pathfinder任务对测试质量的锁紧释放提出一种三级释放方案,其中一级释放机构为一种复合型凸轮牵引机构,其可行性已经在欧空局的研究中得到验证,但凸轮的具体轮廓线未见报道。本文就此凸轮机
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空间引力波探测在当前作为引力波探测的主要手段,测试质量作为激光反射镜,三个相同的测试质量作为反射镜组成三角形的激光干涉臂。为保证测试质量的锁紧及稳定在轨释放,锁紧释放机构成为了研究的重点内容之一。欧空局LISA-Pathfinder任务对测试质量的锁紧释放提出一种三级释放方案,其中一级释放机构为一种复合型凸轮牵引机构,其可行性已经在欧空局的研究中得到验证,但凸轮的具体轮廓线未见报道。本文就此凸轮机构廓线进行性能分析、设计、实验测试以及凸轮强度校核。主要研究内容如下:（1）对LISA-Pathfinder任务中提出的凸轮内部及外部轮廓线线形进行讨论,分析对比不同的曲线对凸轮性能的影响,在凸轮转动无速度突变的情况下选定性能更优的曲线作为凸轮内外廓线的设计基础。（2）根据凸轮工作原理对凸轮进行设计,依据反转法原理运用MATLAB Robotics toolbox设计凸轮,研究凸轮的受力情况,通过静力学分析的方法分析凸轮的驱动力、制动力以及输出横向牵引力关系,建立理论模型。（3）设计相应的实验装置对凸轮的转动和输出力情况进行实验研究,验证凸轮无冲击平滑运动特性并研究机构实际输出力情况,依据回归分析法对输出力进行分析,求解实际情况下的凸轮输出力模型。（4）基于ADAMS计算与凸轮内部连接的肘杆机构所需的最小横向牵引力,求解在锁紧机构的1200N锁紧力的情况下能够使肘杆机构移动所需的最小横向拉力。依据横向拉力求解结果基于ANSYS Workbench对凸轮进行有限元分析,分析凸轮是否可以满足强度要求。
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