人民網重慶7月25日電（劉政寧、周小平）24日14時22分，搭載中國空間站問天實驗艙的長征五號B遙三運載火箭，在海南文昌航天發(fā)射場發(fā)射并取得圓滿成功。問天實驗艙在預定軌道上完成姿態(tài)調整和系統(tǒng)調試后，其太陽能電池翼的阿爾法對日定向驅動機構將投入使用。25日，重慶大學發(fā)布消息，該阿爾法機構采用的對構齒輪傳動由重慶大學機械傳動國家重點實驗室自主研發(fā)。

問天實驗艙阿爾法對日定向機構對構齒輪傳動示意圖。重慶大學供圖

問天實驗艙配置了目前國內研制的最大面積可展收柔性太陽翼，單翼全展開狀態(tài)下長達27米，面積可達138平方米。受太陽入射角和空間站飛行姿態(tài)的影響，太陽翼的發(fā)電效率會因時段不同、姿態(tài)不同而產生相應變化。

為了讓柔性太陽翼24小時不間斷追蹤太陽，保持最高狀態(tài)的發(fā)電效率為空間站保障用電，問天實驗艙首次采用太陽翼雙自由度同時轉動，確保每一縷陽光都垂直照射在太陽翼上。這一技術的實現，也是因為問天實驗艙使用了我國目前設計規(guī)模最大、連續(xù)工作壽命最長、傳輸功率最大的大型回轉運動類空間機構產品——對日定向裝置。有了它的加持，空間站將實時捕捉每一道陽光，保證空間站源源不斷的能量供給。

實驗室中的”對構齒輪“。鄒樂攝

“對日定向裝置里的對構齒輪傳動，是由我們自主研發(fā)的。”重慶大學機械傳動國家重點實驗室陳兵奎教授介紹，對構齒輪傳動的作用是讓太陽翼24小時不間斷追蹤太陽，保持最高狀態(tài)的發(fā)電效率，為空間站保障用電。

據悉，團隊開展對構齒輪的研究最早開始于2003年，之后陸續(xù)形成了曲線-曲線、曲線-曲面的對構圓柱齒輪、對構錐齒輪等的理論體系。到目前為止，已經獲得歐洲以及德國、英國、法國等國際專利3項。而問天實驗艙采用的是曲線與曲面的對構齒輪?！八脑硎俏覀兪苄r候滾鐵環(huán)的啟發(fā)而提出的。”陳兵奎說，滾鐵環(huán)，直走的時候，鐵環(huán)垂直于地面，而拐彎的時候，鐵環(huán)與地面傾斜，因此，他便猜想，曲線與曲面的接觸會具有很好的誤差適應性。經過深入的研究，于是提出了具有很好誤差補償能力的線面對構齒輪傳動。

“這是一種新型齒輪傳動，其突出的誤差適應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構提出的超大空間尺寸形變、高可靠、長壽命等嚴苛要求?！标惐f。

據了解，陳兵奎教授團隊在前期積累的理論研究和工業(yè)應用基礎上，針對阿爾法機構對構齒輪傳動進行了近八年的攻關，歷經縮比原理樣機的研制、1:1初樣的研制和最終正樣產品的研制交付三個階段，攻克了極端工況下對構齒輪設計理論與方法、多物理量作用下對構齒輪數字閉環(huán)精密加工與測量、擬實條件下對構齒輪加速疲勞壽命試驗技術與裝備等多項關鍵技術，并在上海宇航系統(tǒng)工程研究所、上海航天設備制造總廠、鄭州機械研究所等單位的通力合作下，最終完成問天實驗艙和夢天實驗艙阿爾法機構對構齒輪產品的交付。

下一步，陳兵奎教授實驗室團隊還將發(fā)揮“對構齒輪傳動”技術承重能力更強、更耐用、效率更高的優(yōu)勢，將其推廣到汽車、機械制造等其他行業(yè)當中，讓航天科研創(chuàng)造更大的社會價值。

“近年來，重慶大學相關技術先后在嫦娥四號生物科普試驗載荷、嫦娥五號著陸驗證系統(tǒng)、首次月面無人鉆取采樣任務等國家重大工程中解決了故障定位不準、試驗評價手段不足等關鍵難題。多次出色完成中國航天任務后，我們也積累了豐富經驗?！敝貞c大學常務副書記王時龍表示，未來，在中國的深空探測和載人航天領域，還將出現重慶大學的身影。

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