致动器通常具有大的占地面积和质量,以满足操作所需的功率输出,导致飞机和空间应用的设计障碍。

旋转致动器使用嵌套的SMA管以提供扭矩输出或角位移。

NASA Glenn Research Center的研究人员开创性和成熟的形状记忆合金(SMA),以使未来的飞机能够变形翼型表面和适应翅膀,折叠以应对不同的飞行条件需求。SMA是具有独特性质的功能性,可以通过固态相变 - 拉伸,弯曲,加热和冷却 - 并恢复原始形状。

该团队创建了两种新型机械执行器,具有SMA传动元件,可移动旋转角扭转部件,将相同的动力作为传统的致动器,但在轻质,较小的占地面积因子中。新的旋转致动器和环形驱动致动器响应于外部刺激而诸如加热。

旋转致动器采用嵌套的SMA管以提供扭矩输出或角位移;环形驱动致动器使用驱动齿轮元件中的SMA管,以在顺时针或逆时针方向上提供连续的旋转输出。SMA管在其马氏体条件下变形,并且当暴露于热刺激时,管将在提供旋转运动的同时恢复到其原始状态。

该创新的一种变体将SMA管嵌入旋转驱动器中,带来了一些技术优势。嵌套的SMA管可以减少驱动器的长度,同时实现相同的扭角。对于相同的驱动器长度,嵌套的SMA管可以成倍增加扭转角度,提高功率输出。

第二种变体利用SMA组件作为环形传动齿轮中的传动元件,使其能够在一个方向上连续旋转。以往类似的SMA驱动器在加热时向一个方向旋转,在冷却时向另一个方向旋转,这限制了旋转驱动器的输出。NASA开发的创新技术允许在任何方向上连续旋转,从而使旋转输出能力不受SMA管提供的循环角扭转量的影响。

尽管占地面积较小,但SMA管可实现更高的功率密度和类似的功率输出到更大的执行器,从而实现基于紧凑型致动器的新设计。

美国宇航局正在积极寻求被持牌人来商业化这项技术。请联系NASA的许可礼宾部此电子邮件地址受到垃圾邮件程序的保护。您需要启用Javascript来查看它。或者在202-358-7432致电我们以启动许可讨论。按照此链接这里想要查询更多的信息


运动设计杂志

本文首先出现在8月,2021号问题运动设计杂志。

阅读此问题的更多文章这里

阅读档案中的更多文章这里