本发明涉及到伸展臂展开,尤其涉及到可展开构架式伸展臂的驱动组件领域。
背景技术:
1、随着深空探测任务的不断向前发展,航天器需要具备更高的稳定性和精确性,因此,以应对极端的空间环境和复杂的任务需求,对于高刚度、高收纳比的伸展臂需求日益增加。然而,现有的伸展臂驱动组件传动精度低、驱动力有限、结构复杂。因此,有必要设计一种传动精度高、可靠性强、结构简单的伸展臂驱动组件。
技术实现思路
1、针对上述问题,本发明提供一种可展开构架式伸展臂联动驱动组件设计,实现了构架式伸展臂的展开与收缩的精确控制,从而确保了操作的准确性和高效性。
2、本发明可展开构架式伸展臂联动驱动组件设计,包括中心轴系、中间轴系、丝杠轴系、上底板与下底板。
3、所述上底板与下底板间通过底板连接件相连。
4、所述中心轴系具有由电机驱动转动的中心齿轮轴,中心齿轮轴位于上底板和下底板中心位置,与上底板和下底板间连接形成转动副;中心齿轮轴上固定套接中心齿轮;中心齿轮位于上底板与下底板之间。
5、所述中间轴系具有两个中间齿轮与两根中间齿轮轴;两个中间齿轮位于上底板与下底板,均与中心齿轮啮合。两个中间齿轮分别同轴固定于两根中间齿轮轴上,两根中间齿轮轴均与上底板和下底板间连接形成转动副。
6、所述丝杠轴系具有两个丝杠齿轮、两根丝杠与两根光杆;其中,两个丝杠齿轮分别与两个中间齿轮啮合,位于上底板与下底板之间;两根丝杠下部为光轴段,上部为螺纹段;丝杠底端为连接段,与上底板和下底板间连接形成转动副;两根丝杠的连接段上分别同轴固定套接丝杠齿轮;两根光杆平行于丝杠设置,底端与上底板固定。
7、上述两根丝杠的螺纹段与收拢状态下可展开构架式伸展臂最顶层桁架外圈安装的螺母螺纹连接,其余桁架外圈安装的螺母套于光轴段上;两根光轴与各层桁架外圈上安装的套筒套接。
8、在进行构架式伸展臂安装时,通过电机顺/逆时针转动,驱动丝杠轴系中丝杠齿轮转动,带动两根丝杠转动,进而为构架式伸展臂最上方未展开单元的上层桁架提供向上的驱动力,带动最上层桁架向上移动,进一步带动最上方未展开单元展开。最上层桁架展开完成后,从丝杠上端脱离,随后其下层的桁架上的螺母与丝杠的螺纹段间螺纹配合,进而上层桁架与其下层的桁架一同向上运动,带动下一层未展开单元展开;最终由上至下使各桁架依次与丝杠的螺纹段啮合,实现构架式伸展臂由上至下依次的展开。
9、本发明的优点在于:
10、1、本发明可展开构架式伸展臂联动驱动组件设计,通过采用齿轮与丝杠共同配合传动的设计方案,设计了一种传动精度高、可靠性强、结构简单的伸展臂驱动组件;
11、2、本发明可展开构架式伸展臂联动驱动组件设计,采用了对角丝杠驱动、对角光杆导向的方案,有效降低了展开失败的风险。
12、3、本发明可展开构架式伸展臂联动驱动组件设计,丝杠设计为可拆卸式,采用花键限制周向转动,胶结固定,方便拆装。
13、4、本发明可展开构架式伸展臂联动驱动组件设计中,电机驱动中心轴转动,通过齿轮组进行传动,实现四根丝杠的同步转动,最终实现伸展臂的展开与收缩。
1.一种可展开构架式伸展臂联动驱动组件设计,其特征在于:包括中心轴系、中间轴系、丝杠轴系、上底板与下底板;
2.如权利要求1所述一种可展开构架式伸展臂联动驱动组件设计,其特征在于:中心轴系中,电机固定安装于上底板中心位置固定的电机座上,输出轴朝向上底板,与中心齿轮轴间通过滑块联轴器同轴连接。
3.如权利要求1所述一种可展开构架式伸展臂联动驱动组件设计,其特征在于:中心轴系与上底板和下底板间连接方式为:
4.如权利要求1所述一种可展开构架式伸展臂联动驱动组件设计,其特征在于:中间轴系与上底板和下底板间连接方式为:
5.如权利要求1所述一种可展开构架式伸展臂联动驱动组件设计,其特征在于:丝杠的连接段、丝杠齿轮以及上底板和下底板间连接方式为:
6.如权利要求1所述一种可展开构架式伸展臂联动驱动组件设计,其特征在于:丝杠采用了可拆卸式设计,包括丝杠主体、丝杠轴与联接钢管;其中,丝杠主体作为螺纹段,底端由联接钢管顶端同轴插接固定于联接钢管内;丝杠轴上部由联接钢管底端同轴插接固定于联接钢管内;丝杠轴下部作为与上底板和下底板间的连接段,联接钢管作为光轴段。
7.如权利要求1所述一种可展开构架式伸展臂联动驱动组件设计,其特征在于:两根丝杠与两根光轴在周向上等角度间隔交替布置。
8.如权利要求1所述一种可展开构架式伸展臂联动驱动组件设计,其特征在于:在进行构架式伸展臂安装时,通过电机顺/逆时针转动,驱动丝杠轴系中丝杠齿轮转动,带动两根丝杠转动,进而为构架式伸展臂最上方未展开单元的上层桁架提供向上的驱动力,带动最上层桁架向上移动,进一步带动最上方未展开单元展开;最上层桁架展开完成后,从丝杠上端脱离,随后其下层的桁架上的螺母与丝杠的螺纹段间螺纹配合,进而上层桁架与其下层的桁架一同向上运动,带动下一层未展开单元展开;最终由上至下使各桁架依次与丝杠的螺纹段啮合,实现构架式伸展臂由上至下依次的展开。
9.如权利要求1所述一种可展开构架式伸展臂联动驱动组件设计,其特征在于:螺母采用腰型螺母设计,螺母通过螺母端部环形台肩周向上设计的孔,与桁架上对应的孔配合,通过螺栓穿过后固定;且该环形台肩周向上的孔为沿螺母周向开设的弧形孔,通过松开螺栓使得螺母可左右转动,调整螺母的内螺纹啮合的位置,调节量为20°,调节角度范围是±10°。
