大型容器單軸雙銷鉸鏈式大門機構設計與分析

王文龍 凌桂龍 蔡國飆

(北京航空航天大學 宇航學院,北京 100191)

大型容器單軸雙銷鉸鏈式大門機構設計與分析

王文龍 凌桂龍 蔡國飆

(北京航空航天大學 宇航學院,北京 100191)

大型臥式容器的鉸鏈式大門機構在裝配和長期使用過程中由于下沉變形會導致大門關不嚴,影響密封性能.針對某在建的大型真空羽流試驗艙直徑 Φ5.5m的大門機構,首次提出了一種新穎的單軸雙銷鉸鏈式大門機構方案,并對該機構的轉動機構、限轉裝置和大門法蘭底部的彈性支撐裝置進行了全新的設計和分析,并通過有限元分析對該大門機構的強度進行了校核.有限元分析結果表明,大門合位移變形主要由大門重力引起的 y方向位移貢獻;在大門法蘭底部施加彈性支撐時,鉸鏈機構與大門法蘭連接處的兩個應力集中范圍縮小、量值降低,并能保證大門合位移小于 10mm.該大門機構的強度和剛度滿足設計要求,對同尺寸的大門設計有重要借鑒意義.

鉸鏈;大門;設計;可靠性分析;有限元

直徑大于 4m的大中型臥式容器是進行各類航天器空間環境地面模擬試驗的主要設備,這類容器的大門直徑通常與容器直筒段的直徑相當,屬于非標準設計.由于這類大門本身的結構較重,加上大門內安裝的附屬裝置(比如熱沉等),大門總重可達幾噸甚至十幾噸,在長期使用中多數大門因為變形會發生工作故障或失效.

對大型臥式容器大門機構,主要的開啟方式有平移……