一种可在轨更换的模块化快换机械接口.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112061423A(43)申请公布日2020.12.11(21)申请号202010792567.2(22)申请日2020.08.09(71)申请人北京空间飞行器总体设计部地址100089北京市海淀区知春路82号申请人哈尔滨工业大学（威海）(72)发明人游斌弟曹芊刘育强庄原刘华伟刘永健马亮(74)专利代理机构威海科星专利事务所37202代理人宋立国(51)Int.Cl.B64G1/22(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图8页(54)发明名称一种可在轨更换的模块化快换机械接口(57)摘要一种可在轨更换的模块化快换机械接口，涉及可在轨更换机械接口领域，包括伺服电机、空间凸轮上固定板、空间凸轮下固定板、定位导向板、定位导向销、传动轴、传动装置、传动齿轮、槽轮机构、空间凸轮机构、被动齿轮、内爪；内爪包括传动筒、连接齿板；槽轮机构包括主动拨盘和槽轮；空间凸轮机构包括空间凸轮和驱动销，空间凸轮呈套筒状、设有轴向起伏的驱动滑槽，空间凸轮套设在槽轮上侧的传动筒上；驱动销设置在传动筒上，连接齿板位于空间凸轮上固定板上侧，伺服电机驱动传动轴转动，主动拨盘设置在传动轴上。具有传动简单、结构紧凑，锁合快速、传动精度高、传动效率高等优点。CN112061423ACN112061423A权利要求书1/1页1.一种可在轨更换的模块化快换机械接口，其特征在于：包括伺服电机、空间凸轮上固定板、空间凸轮下固定板、定位导向板、定位导向销、传动轴、传动装置、传动齿轮、槽轮机构、空间凸轮机构、被动齿轮、内爪；其特征在于所述的内爪包括传动筒，传动筒上周向均布有至少三个连接齿板；所述的定位导向板经轴承与传动筒连接，定位导向销设在定位导向板上；所述的槽轮机构包括主动拨盘和槽轮，槽轮固定在定位导向板上侧的传动筒上；所述的空间凸轮机构包括空间凸轮和驱动销，所述的空间凸轮呈套筒状，空间凸轮侧壁上设有轴向起伏的驱动滑槽，空间凸轮可自由转动、轴向自由滑动的套设在槽轮上侧的传动筒上；所述的驱动销与驱动滑槽相配合的设置在传动筒上，被动齿轮设置在空间凸轮上，空间凸轮上固定板和空间凸轮下固定板分别经轴承与空间凸轮的上端部和下端部相连，空间凸轮上固定板和空间凸轮下固定板上与定位导向销相对处分别设有定位导向孔，定位导向销可轴向自由滑动的穿设在定位导向孔内，连接齿板位于空间凸轮上固定板上侧，空间凸轮下固定板上设有传动轴，传动齿轮与被动齿轮相啮合的设置在传动轴上；伺服电机固定设置在空间凸轮上固定板和/或空间凸轮下固定板上，伺服电机经传动装置与传动轴相连、驱动传动轴转动，所述槽轮机构的主动拨盘设置在空间凸轮下固定板下侧的传动轴上。2.根据权利要求1所述的在轨可更换的机械接口，其特征在于：所述的槽轮机构中的槽轮为八槽槽轮，即槽轮有八个径向设置的拨转槽；所述的传动筒上端周向均布有四个连接齿板；所述的驱动滑槽为两端在下、中部在上的平滑槽。3.根据权利要求1或2所述的在轨可更换的机械接口，其特征在于：所述的空间凸轮上固定板上侧面上与连接齿板相对处分别设有与连接齿板相配合的齿板嵌入槽。4.根据权利要求3所述的在轨可更换的机械接口，其特征在于：所述的空间凸轮上固定板上侧面中部设有圆环形连接板，齿板嵌入槽设置在圆环形连接板上。5.根据权利要求4所述的在轨可更换的机械接口，其特征在于：所述的传动装置为蜗轮蜗杆传动机构，蜗轮蜗杆传动机构的蜗杆与伺服电机输出轴相连、涡轮与蜗杆相配合的设置在传动轴上。2CN112061423A说明书1/5页一种可在轨更换的模块化快换机械接口技术领域[0001]本发明涉及可在轨更换机械接口领域，详细讲是一种机械传动简单、结构紧凑，锁合快速、传动精度高、传动效率高，具备自锁功能，容积占有率低，不易损坏和锁定的可在轨更换的模块化快换机械接口。背景技术[0002]目前在航空航天领域内，传统的一次性发射卫星由于面临维护成本高、设备损坏难以修复、动力源耗尽等问题，逐渐被淘汰。为使航天器在复杂环境中可以得到持续、稳定的运行，在轨可更换模块航天器已逐步被研发应用。不论是“轨道快车”还是现有的模块化航天器均要求在轨更换单元具有标准独立的机械、电子接口，其模块具有可换更、易操作和即插即用等性能。[0003]目前在模块化航天器的机械接口的一种设计方案采用丝杠螺母进行锁紧配合，该方案中由于丝杠螺母本身具备自锁性能，故该结构无需设计预紧装置，但航天器模块的定位精度要求较高，容错性差，且在复杂的空间环境下，润滑效果易破坏，面对多次锁紧与解锁过程，丝杠螺母锁紧机构容易形成冷焊现象，进而使得结构卡死锁定。[0004]现有的模块化航天器机械接口的另一种设计方案采用滑槽式触点锁紧机构，该方案设计有圆锥形的导向孔与圆柱导向配合可进一步增强容