被“问天”Pick的齿轮传动机构是“重庆造”！有何优势？

重庆之声7月25日讯 今天，神舟十四号航天乘组顺利进入问天实验舱的消息被广为转发。“问天”是我国目前质量最大的单体航天器，而为这艘航天器提供源源不断动力的机构之一——阿尔法对日定向驱动机构中的“对构齿轮传动”，是由重庆大学机械传动国家重点实验室自主研发的。这一传动机构为何受到“国家重器”青睐？

成果：“小身材”大优势

25日下午，记者来到重庆大学机械传动国家重点实验室，看到了这次“问天”实验舱搭载的“重庆造”传动产品样品——成人手心大小、齿面切割精密的对构齿轮。研究员陈兵奎教授介绍，这个传动机构，安装在航天器端部靠近太阳翼的位置。“当我们的实验舱调整好姿态在天上运行时，为了保持太阳翼面随时对太阳定向，从而使它的发电效率最高，我们这样一个对钩齿轮的阿尔法机构，将24小时不间断地运行。”

陈兵奎教授介绍，航天器太阳翼的发电效率会因光照不同、姿态不同而产生变化，“对构齿轮机构”的一大优势，就是在转动过程中适应太空里200-300摄氏度温差带来的形变，不断控制和缩小误差，最大程度让每一缕阳光能垂直照射在太阳翼上。“我们这个机构必须要适应这种形变，这样的误差，就体现在中心距、航向、另外还有方位，这个误差在齿轮齿面上的接触迹是有所变化的，完全可以自适应和补偿误差。”

此外，陈兵奎教授团队简化了对构齿轮传动整体的结构设计，大幅降低了其整体重量，同时保证了“问天”航天器的阿尔法对日定向装置的高可靠性和长寿命。

过程：八年攻关+百日冲刺

据悉，从2014年接到任务，到完成产品交付，陈兵奎教授团队在前期积累的理论研究和工业应用基础上，针对阿尔法机构对构齿轮传动进行了近八年的攻关，攻克了极端工况下对构齿轮设计理论与方法、多物理量作用下对构齿轮数字闭环精密加工与测量、拟实条件下对构齿轮加速疲劳寿命试验技术与装备等多项关键技术，并在上海宇航系统工程研究所、上海航天设备制造总厂、郑州机械研究所等单位的通力合作下，最终完成“问天”实验舱和梦天实验舱阿尔法机构对构齿轮产品的交付。

“最艰苦的那段，是2020年的5月到8月的那个100天，因为那时候必须要按时交付正样。我们的正样加工在实验室，但是我们没有检测设备，这个设备在成都才有，所以我们团队是叫做成渝接力，我们在这边24小时加工，加工完马上拿到成都去检测，进一步地稳定工艺，最后把正样产品如期地交付完成。”

陈兵奎教授表示，除了上天，这一新型传动机构还能广泛用在我们身边。“最近我们在跟中车那边，也就是动车、城市轨道交通等，同时也包括舰船、工业产品，都在联系研发、推广这些成果。”

重庆之声记者 向含笑。

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全媒体记者 李旭晖 通讯员 陈磊 孟伟 摄

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