星载天线是装备在人造卫星上的天线,是实现卫星通信功能的主要部件。随着航天科技的不断进步,通讯、军事、观测等各应用领域对星载天线提出的要求也越来越高。为满足信号传输的要求,有带宽大、增益高、接收方便等优点的大型星载天线已经成为发展的趋势。与此同时,受限于运载工具的空间及发射质量,星载天线还必须拥有可展开特性,这就进一步增加了星载天线的复杂程度。星载天线的结构多样,系统中分布着多种形式的运动摩擦副,包括套筒摩擦副、轴承摩擦副、活塞销摩擦副以及轮轴摩擦副等,各个摩擦副共同作用相互配合,完成星载天线的展开、折叠、转向等动作。这些摩擦副的摩擦性能,不仅直接决定了星载天线的工作性能,并且影响着星载天线的可靠性与工作寿命。除此之外,宇宙垃圾、大范围的温度改变、太阳风、空间辐射等空间环境因素都可能使得机构的运动特性与在地面常规环境下有很大的不同,特别是各类摩擦副的摩擦特性,可能会在极端环境下出现迥异的性质。本文针对星载天线机构关键摩擦副的摩擦特性进行了研究,主要工作如下:1)星载天线机构的工作环境及主要影响因素分析。对不同的星载天线机构进行了简要介绍,分别说明了板状反射面天线、网状反射面天线以及薄膜型反射面天线的分类、结构形式及各自的优缺点;分析了空间环境的特点,说明了不同空间环境特征对星载天线产生的影响;分别依据粘着摩擦理论和边界润滑理论,分析了不同参数对星载天线机构运动特性的作用方式,确定了材料参数、尺寸参数、配合参数、润滑参数及温度参数为主要的影响因素。2)星载天线机构摩擦系数计算模型的建立。针对星载天线机构所处的工作环境,分析了空间润滑的特性,并对其进行了空间摩擦学性能分析,介绍了边界润滑的相关理论;对于星载天线机构关键摩擦副,介绍了粘着摩擦理论和犁沟效应;摩擦系数是星载天线机构关键摩擦副运动过程中最为重要的参数,通过随机平面模型分析方法以及“鹅卵石”模型建立了通用的摩擦系数计算模型;通过摩擦系数计算模型对常见材料的摩擦系数进行了计算,深入分析了计算结果,利用粘着摩擦理论对结果解读,还通过实验数据验证了计算模型的可靠性。3)主要参数对关键摩擦副摩擦特性的影响分析。通过ANSYS Workbench的耦合分析模块,深入研究了各参数对关键摩擦副摩擦特性的影响,建立了热结构耦合分析的理论模型;依据具体工况及使用需求,综合考虑主要参数,建立了关键摩擦副的实体模型和材料模型;介绍了耦合仿真的具体过程,包括耦合分析模块的建立,接触的设置等,详细说明了仿真的过程控制及关键参数选择;针对摩擦特性的模拟结果进行了分析,明确了各主要参数对摩擦特性的响应规律。