一种新型滚动集电环的设计研究
2021-09-23戴恒震
机械设计与制造 2021年9期
关键词:示意图
胡 扬,戴恒震
(大连理工大学机械工程学院,辽宁 大连116024)
1 引言
旋转连接器是实现两个相对旋转部件间360°无限制传输功率和信号的输电装置,广泛应用于风电、军事雷达、航空航天等领域[1]。传统滑环由于其滑动接触的特性,在工作过程中易出现摩擦磨损,严重影响了滑环的工作性能和使用寿命。而滚动集电环(滚环)使用滚动接触代替滑动接触,滚动电接触摩擦副理论上是一种纯滚动,不会产生磨损,与传统滑动集电环装置相比,滚环具有工作寿命长,性能可靠及免维护等优点,适合应用在需长时间工作,现场维护困难的场合中[2-3]。
滚环由球轴承和电传输技术演变而来。在此基础上,美国人Peter Jacobson于20世纪80年代发明了具有实用价值的滚环,并成功应用于国际空间站α驱动机构(SARJ)中。滚环相关技术已在国外发展40余年,经过不断改进和优化,其技术日趋成熟,并已投入商业使用[4-5]。国内对滚环的研究还处于摸索阶段,主要以理论分析和测试样机为主,尚未得到实际推广与应用。
滚环中的核心部件—柔性环,其状如戒指,半径小,壁厚仅0.3~0.5mm,普通加工手段难以满足;且滚环一般安装多个柔性环以提高传输功率,如何使其保持同轴、同心及共面也是一项技术难题[6]。研究人员为此提出多种改进方案,比如Jacobson等人于2004年提出了一种柔性联结器,替代内外导电环之间的柔性环,有效降低了加工难度[7]。
目前已有的改进均是关于柔性行星环的,尚未有人提出基于导电外环的改进方案。……
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