2022年10月31日，重慶大學(xué)機(jī)械傳動(dòng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，“對構(gòu)齒輪傳動(dòng)”裝置的大齒輪(下方大圓盤)。記者 鄭宇 攝/視覺重慶 據(jù)了解，夢天實(shí)驗(yàn)艙在預(yù)定軌道上完成姿態(tài)調(diào)整和系統(tǒng)調(diào)試后，其太陽能電池翼的阿爾法對日定向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將投入使用。 根據(jù)央視報(bào)道，夢天實(shí)驗(yàn)艙柔性太陽翼整翼翼展長度達(dá)到55米，總面積超過276平米，但厚度只有0.7毫米。雖然體重輕、厚度薄，但太陽翼的蓄電功能強(qiáng)勁。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙的太陽翼將讓空間站日發(fā)電量達(dá)到近1000千瓦時(shí)，相當(dāng)于一個(gè)普通家庭半年的用電量，真正實(shí)現(xiàn)夢天實(shí)驗(yàn)艙"用電無憂"。
2022年10月31日，重慶大學(xué)機(jī)械傳動(dòng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陳兵奎教授正在介紹對日定向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用的對構(gòu)齒輪傳動(dòng)原理。記者 鄭宇 攝/視覺重慶
受太陽入射角和空間站飛行姿態(tài)的影響，太陽翼的發(fā)電效率會(huì)因時(shí)段不同、姿態(tài)不同而產(chǎn)生相應(yīng)變化。重慶大學(xué)機(jī)械傳動(dòng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陳兵奎教授介紹，為讓柔性太陽翼24小時(shí)不間斷追蹤太陽，保持最高狀態(tài)的發(fā)電效率，保障空間站用電，問天實(shí)驗(yàn)艙和夢天實(shí)驗(yàn)艙均采用了我國目前設(shè)計(jì)規(guī)模最大、連續(xù)工作壽命最長、傳輸功率最大的大型回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)類空間機(jī)構(gòu)產(chǎn)品——對日定向裝置。對構(gòu)齒輪傳動(dòng)在對日定向裝置中的作用，就是保障實(shí)現(xiàn)太陽翼連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，確保每一縷陽光都垂直照射在太陽翼上。
“對構(gòu)齒輪傳動(dòng)”系統(tǒng)中應(yīng)用的齒輪。記者 鄭宇 攝/視覺重慶
“對構(gòu)齒輪傳動(dòng)是一種新型齒輪傳動(dòng)，其突出的誤差適應(yīng)能力和較高的承載能力，能夠滿足太空極端高低溫交替變化對阿爾法機(jī)構(gòu)提出的超大空間尺寸形變、高可靠、長壽命等嚴(yán)苛要求。”陳兵奎教授介紹說道。 他透露，也正因?yàn)閷?gòu)齒輪傳動(dòng)的這些優(yōu)勢，目前該成果已經(jīng)在中石油的化工設(shè)備、西寧特鋼的冶金設(shè)備上得到運(yùn)用。此外，實(shí)驗(yàn)室正承擔(dān)著出口國外的軌道交通輕軌驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研發(fā)。到今年底，對構(gòu)齒輪傳動(dòng)將逐步邁向產(chǎn)業(yè)化推廣運(yùn)用。
近年來，重慶大學(xué)機(jī)械傳動(dòng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室相關(guān)技術(shù)已先后在嫦娥四號(hào)生物科普試驗(yàn)載荷、嫦娥五號(hào)著陸驗(yàn)證系統(tǒng)、首次月面無人鉆取采樣任務(wù)等國家重大工程中解決了故障定位不準(zhǔn)、試驗(yàn)評(píng)價(jià)手段不足等關(guān)鍵難題。
2022年10月31日，重慶大學(xué)機(jī)械傳動(dòng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，師生們正熱烈歡呼夢天實(shí)驗(yàn)艙成功發(fā)射。記者 鄭宇 攝/視覺重慶
當(dāng)天，重慶大學(xué)機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院師生聯(lián)合黨支部還在機(jī)械傳動(dòng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室舉辦了主題黨日活動(dòng)。師生們表示，在未來的科技工作當(dāng)中，將以更多的科研創(chuàng)新成果，服務(wù)國家重大戰(zhàn)略，以實(shí)際行動(dòng)貫徹落實(shí)黨的二十大精神。
以上來源于重慶日報(bào) 記者：李志峰、夏元、鄭宇
以下來源于重慶大學(xué)
夢天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射成功，重慶大學(xué)這個(gè)團(tuán)隊(duì)功不可沒!
夢天升空，圓夢九天!
10月31日15時(shí)37分，搭載空間站夢天實(shí)驗(yàn)艙的長征五號(hào)B遙四運(yùn)載火箭，在我國文昌航天發(fā)射場準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)火發(fā)射，夢天實(shí)驗(yàn)艙與火箭成功分離并準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。
下午，重慶大學(xué)機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院師生聯(lián)合黨支部的師生早早地等候在機(jī)械傳動(dòng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室一樓大廳，等候收看夢天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射直播，并參加學(xué)院的主題黨日活動(dòng)。該支部的部分黨員同志們參與了阿爾法對日定向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的研發(fā)，為航天強(qiáng)國建設(shè)貢獻(xiàn)了重大力量。夢天實(shí)驗(yàn)艙阿爾法對日定向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)對構(gòu)齒輪傳動(dòng)研發(fā)負(fù)責(zé)人陳兵奎教授與支部師生共同觀看直播，分享科研攻關(guān)故事。
機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院黨委書記陳曉慧詳細(xì)介紹了本次主題黨日活動(dòng)的主題和意義。陳曉慧講到，黨建引領(lǐng)學(xué)科發(fā)展，這是一條必由之路，也是一條成功之路。學(xué)院加強(qiáng)黨建工作，統(tǒng)籌推進(jìn)機(jī)械工程一流學(xué)科發(fā)展，有效激發(fā)科研人員創(chuàng)新活力，在科研攻關(guān)中充分發(fā)揮黨組織戰(zhàn)斗堡壘作用和黨員先鋒模范作用，以高質(zhì)量黨建為高質(zhì)量科研保駕護(hù)航。學(xué)院先后入選首批“全國100個(gè)黨建工作標(biāo)桿院系”、首批高校“雙帶頭人”教師黨支部書記工作室、第二批全國高校“百個(gè)研究生樣板黨支部”，獲得“全國五四紅旗團(tuán)委”稱號(hào)。
10月31日15時(shí)37分，空間站夢天實(shí)驗(yàn)艙在文昌航天發(fā)射場由長征五號(hào)B遙四運(yùn)載火箭托舉升空，發(fā)射取得圓滿成功。機(jī)械傳動(dòng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室一樓大廳爆發(fā)出陣陣熱烈的掌聲，陳曉慧表示，本次夢天實(shí)驗(yàn)艙的成功發(fā)射，學(xué)院的黨員同志們帶頭攻堅(jiān)克難，敢于擔(dān)當(dāng)，充分發(fā)揮了示范引領(lǐng)作用。希望聯(lián)合黨支部師生樹立勇攀科技高峰的精神，矢志科技報(bào)國，為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興貢獻(xiàn)力量。黨支部的師生們激動(dòng)不已，紛紛表示，將以實(shí)際行動(dòng)貫徹落實(shí)黨的二十大精神。
陳兵奎教授表示，黨的二十大報(bào)告指出，必須堅(jiān)持科技是第一生產(chǎn)力、人才是第一資源、創(chuàng)新是第一動(dòng)力，深入實(shí)施科教興國戰(zhàn)略、人才強(qiáng)國戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，開辟發(fā)展新領(lǐng)域新賽道，不斷塑造發(fā)展新動(dòng)能新優(yōu)勢。作為新時(shí)代的科技先鋒，讓太陽翼不錯(cuò)過每一道陽光，能成為問天實(shí)驗(yàn)艙和夢天實(shí)驗(yàn)艙背后的科技力量，是一名科技工作者的榮耀，希望在將來的科技工作當(dāng)中，取得更多的創(chuàng)新性成果，服務(wù)國家重大戰(zhàn)略，以實(shí)際行動(dòng)貫徹落實(shí)黨的二十大精神。
機(jī)械學(xué)院2020級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化唐菡參加主題黨日活動(dòng)后說到，夢天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射倒計(jì)時(shí)的時(shí)候我內(nèi)心的激動(dòng)之情難以言表，其中的對構(gòu)齒輪出自于我們學(xué)院的傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)室，這使我更加自豪。作為機(jī)械學(xué)院的學(xué)生，我們要傳承機(jī)械雄風(fēng)的精神，緊跟時(shí)代步伐，承擔(dān)起屬于我們青年一代的責(zé)任，心懷夢想，奮斗不止。
“今天，夢天實(shí)驗(yàn)艙的發(fā)射再一次向世界宣告了中國的科技力量。聽了陳兵奎教授的講述，24小時(shí)不停歇的工作，一天四次前往試驗(yàn)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，我深感科研工作者的不易，也為他們深感自豪，我將不斷提升學(xué)術(shù)研究水平，堅(jiān)持創(chuàng)新發(fā)展，把青春奉獻(xiàn)給黨和人民，為中華民族偉大復(fù)興貢獻(xiàn)自己的一份力量。”機(jī)械學(xué)院2020級(jí)車輛工程馬駿馳說。
夢天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射升空與中國空間站核心艙對接，中國空間站建造將全面完成，國家太空實(shí)驗(yàn)室建成。夢天實(shí)驗(yàn)艙在預(yù)定軌道上完成姿態(tài)調(diào)整和系統(tǒng)調(diào)試后，其太陽能電池翼的阿爾法對日定向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將投入使用。該阿爾法機(jī)構(gòu)和7月24日發(fā)射升空的問天實(shí)驗(yàn)艙中的阿爾法機(jī)構(gòu)，采用的對構(gòu)齒輪傳動(dòng)由重慶大學(xué)自主研發(fā)，在上海宇航系統(tǒng)工程研究所、上海航天設(shè)備制造總廠、鄭州機(jī)械研究所等單位的通力合作下完成對構(gòu)齒輪正樣產(chǎn)品的交付。
受太陽入射角和空間站飛行姿態(tài)的影響，太陽翼的發(fā)電效率會(huì)因時(shí)段不同、姿態(tài)不同而產(chǎn)生相應(yīng)變化。為讓柔性太陽翼24小時(shí)不間斷追蹤太陽，保持最高狀態(tài)的發(fā)電效率，保障空間站用電，問天實(shí)驗(yàn)艙和夢天實(shí)驗(yàn)艙采用了我國目前設(shè)計(jì)規(guī)模最大、連續(xù)工作壽命最長、傳輸功率最大的大型回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)類空間機(jī)構(gòu)產(chǎn)品——對日定向裝置，實(shí)現(xiàn)太陽翼雙自由度同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，確保每一縷陽光都垂直照射在太陽翼上。
阿爾法對日定向機(jī)構(gòu)中的對構(gòu)齒輪傳動(dòng)是重慶大學(xué)機(jī)械傳動(dòng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陳兵奎教授提出的新型齒輪傳動(dòng)，其發(fā)明靈感來源于兒時(shí)游戲“滾鐵環(huán)”：鐵環(huán)直立時(shí)可以滾動(dòng)， 當(dāng)鐵環(huán)發(fā)生傾斜時(shí)同樣可以滾動(dòng)，只是滾動(dòng)軌跡發(fā)生了變化。基于此想到曲線與曲面的接觸會(huì)具有很好的誤差適應(yīng)性。陳兵奎教授在“滾鐵環(huán)”原理基礎(chǔ)上經(jīng)過研究，提出了具有很好誤差補(bǔ)償能力的線面對構(gòu)齒輪傳動(dòng)。其突出的誤差適應(yīng)能力和較高的承載能力能夠滿足太空極端高低溫交替變化對阿爾法機(jī)構(gòu)提出的超大空間尺寸形變、高可靠、長壽命等嚴(yán)苛要求。
陳兵奎教授團(tuán)隊(duì)在前期積累的理論研究和工業(yè)應(yīng)用基礎(chǔ)上，針對阿爾法機(jī)構(gòu)對構(gòu)齒輪傳動(dòng)進(jìn)行了近八年的攻關(guān)，攻克了極端工況下對構(gòu)齒輪設(shè)計(jì)理論與方法、多物理量作用下對構(gòu)齒輪數(shù)字閉環(huán)精密加工與測量、擬實(shí)條件下對構(gòu)齒輪加速疲勞壽命試驗(yàn)技術(shù)與裝備等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，并最終圓滿完成了問天實(shí)驗(yàn)艙和夢天實(shí)驗(yàn)艙阿爾法機(jī)構(gòu)對構(gòu)齒輪的研制任務(wù)。問天實(shí)驗(yàn)艙對構(gòu)齒輪傳動(dòng)已“首秀”成功，各項(xiàng)指標(biāo)表現(xiàn)優(yōu)異，夢天艙對構(gòu)齒輪也必不負(fù)眾望。
近年來，重慶大學(xué)機(jī)械傳動(dòng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室相關(guān)技術(shù)先后在嫦娥四號(hào)生物科普試驗(yàn)載荷、嫦娥五號(hào)著陸驗(yàn)證系統(tǒng)、首次月面無人鉆取采樣任務(wù)等國家重大工程中解決了故障定位不準(zhǔn)、試驗(yàn)評(píng)價(jià)手段不足等關(guān)鍵難題。