一种高承载单驱联动的展开机构收藏箱的制作方法

文档序号:19904152发布日期:2020-02-11 14:15
一种高承载单驱联动的展开机构收藏箱的制作方法

本发明涉及航空航天技术领域,具体涉及一种单驱联动的展开机构收藏箱。



背景技术:

随着我国空间任务的快速发展,航天器大型化趋势越来越明显,航天器对在轨功率的需求的增加促进了大面积太阳翼的发展。一维展开机构是大型航天器的太阳翼的核心部件之一,能够实现太阳翼的多次重复展收、支撑和精确定位,因此展开机构的收藏箱需具备低功率、精确传动及大承载性能,以满足展开机构长期可靠在轨运行的需求。

现有的其他构型展开机构,一方面,需多驱动源对机构的展开或收拢动作进行控制,导致控制同步性差、传动精度低;另一方面,根部承载刚度较小、回转稳定性差,直接影响展开机构的承载能力。



技术实现要素:

本发明所解决的技术问题是:为了解决大型一维展开机构根部大承载及运动同步控制的问题,本发明提供了一种高承载单驱联动的展开机构收藏箱,为展开机构的伸展臂提供了高强度、高刚度的底部支撑,并通过单驱动源联动驱动螺杆以保证运动传递的同步性。

本发明所采用的技术方案是:一种高承载单驱联动的展开机构收藏箱,包括主框体、螺杆、支承组件、齿轮系、动力接口;主框体为三棱柱状框架结构;螺杆分布在主框体的三个棱边处;多个支承组件沿主框体的轴向分步在主框体的棱边上;齿轮系、动力接口保持接触串联,共同布置在主框体的下框上;动力接口接入驱动力,齿轮系同步驱动各螺杆旋转。

所述主框体包括上框、纵梁a、纵梁b和下框,上框和下框分别通过纵梁a、纵梁b连接,主框体每个三棱柱面上对称安装纵梁a、纵梁b。

螺杆两端分别由主框体的上框和下框支撑。

支承组件包括支承架、滚轮、固定轴,支撑架为弧形框架,两个滚轮通过固定轴对称安装在支撑架上;支撑架两端分别与纵梁a、纵梁b连接。

齿轮系包括驱动轮、传递轮、中心轮、过渡轮和螺杆齿轮;中心轮安装在下框中心处,螺杆齿轮分别安装在下框的三个角上,螺杆齿轮与螺杆连接,驱动轮安装在动力接口处,驱动轮与传递轮外啮合,传递轮与中心轮啮合,中心轮分别通过过渡轮驱动三个螺杆齿轮。

一种高承载单驱联动的展开机构收藏箱,还包括加强筋;主框体的三棱柱面上安装多个加强筋。加强筋为x形。

上框、下框和支承组件的材料均为钛合金板材。纵梁a、纵梁b和加强筋的材料为铝基复合材料。螺杆和齿轮系的材料为不锈钢耐磨材料。

本发明与现有技术相比的优点在于:

(1)本发明能够将具有三角形截面的桁架折展式伸展臂进行折叠与展开,其具有高承载、高刚度性能以及通过单驱动源实现多螺杆联动的功能。

(2)本发明对空间大型展开机构的在轨展收动作起折叠、展开作用,单一电驱动源可通过所述齿轮系同步驱动所述螺杆,主框体与所述螺杆具有高承载、高刚度性能,螺杆由支承组件支承后具有高回转稳定性,能够保证空间大型展开机构的展开与构型保持需求。

附图说明

图1是本发明的高承载单驱联动的展开机构收藏箱的结构示意图;

图2是本发明的主框体结构示意图;

图3是本发明的支承组件结构示意图;

图4是本发明的齿轮系的结构示意图。

附图标识:1为主框体、2为螺杆、3为支承组件、4为齿轮系、5为动力接口、6为加强筋;1-1为下框、1-2为纵梁a、1-3为纵梁b、1-4为下框;3-1为支承架、3-2为滚轮、3-3为固定轴;4-1为驱动轮、4-2为传递轮、4-3为中心轮、4-4为过渡轮、4-5为螺杆齿轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1~4所示,一种高承载单驱联动的展开机构收藏箱的如图1可示,包括主框体1、螺杆2、支承组件3、齿轮系4、动力接口5、加强筋6。主框体1是所述收藏箱的承力及功能部件安装的主结构,由镂空状的空间结构相互固连而成,整体形状呈三棱柱体,加强筋6安装在主框体1的三棱柱面;主框体1包括上框1-1、纵梁a1-2、纵梁b1-3和下框1-4,上框1-1和下框1-4分别通过纵梁a1-2、纵梁b1-3连接,主框体1每个三棱柱面上对称安装纵梁a1-2、纵梁b1-3。螺杆2分布在主框体1的三个边角处,两端分别由主框体1的上框1-1和下框1-4支撑;支承组件3沿主框体1的轴向分步安装在纵梁a1-2、纵梁b1-3上;支承组件3包括支承架3-1、滚轮3-2、固定轴3-3,支撑架3-1为弧形框架,两个滚轮3-2通过固定轴3-3对称安装在支撑架3-1上;支撑架3-1两端分别与纵梁a1-2、纵梁b1-3连接;齿轮系4、动力接口5保持接触串联,共同布置在主框体1的下框1-4上;齿轮系4包括驱动轮4-1、传递轮4-2、中心轮4-3、过渡轮4-4和螺杆齿轮4-5。中心轮4-3安装在下框1-4中心处,螺杆齿轮4-5分别安装在下框1-4的三个角上,螺杆齿轮4-5与螺杆2连接,驱动轮4-1安装在动力接口5处,驱动轮4-1与传递轮4-2外啮合,传递轮4-2与中心轮4-3啮合,中心轮4-3分别通过过渡轮4-4驱动三个螺杆齿轮4-5。

齿轮系4通过单驱动源可实现对三根螺杆2的同步联动控制,支承组件3对螺杆2进行根部径向辅助支承,可提高螺杆2及主框体1的承载刚度及强度,并保证转动稳定性。

支承组件3通过滚轮3-2对螺杆2进行非包裹式径向支承,可提高螺杆的刚度及承载能力,并保证螺杆转动的稳定性。

上框1-1、下框1-4和支承组件3主结构均采用高比强度的钛合金板材,纵梁a1-2、纵梁b1-3和加强筋6采用高比刚度的铝基复合材料,螺杆2和齿轮系4的材料为高强高刚不锈钢耐磨材料。

本发明主要应用于大型航天器的大型一维展开机构,提供了一种高承载单驱联动的展开机构收藏箱,为展开机构的伸展臂提供了高强度、高刚度的底部支撑,并通过单驱动源联动驱动螺杆以保证运动传递的同步性。

本技术领域的技术人员应理解,本发明虽然以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定权利要求。任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,所作的任何变动和修改、等同替换及改进等,均应包含在本发明的?;し段е?。

本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知技术。

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