一种高刚度盘绕式伸展机构.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CN110901954A(43)申请公布日2020.03.24(21)申请号201911067323.1(22)申请日2019.11.04(71)申请人上海宇航系统工程研究所地址201108上海市闵行区金都路3805号(72)发明人咸奎成程雷王治易陈建祥虞红(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009代理人臧春喜(51)Int.Cl.B64G1/22(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图6页(54)发明名称一种高刚度盘绕式伸展机构(57)摘要本发明公开了一种高刚度盘绕式伸展机构，包括：桁架机构、展收机构、收藏机构和驱动传动机构；桁架机构与展收机构通过螺母滚柱方式连接，并在螺母驱动下实现桁架机构的展收功能；展收机构与收藏机构通过螺钉连接；驱动传动机构螺接在展收机构外侧，并与驱动螺母通过齿轮啮合，为驱动螺母提供动力源；高刚度盘绕式伸展机构通过驱动传动机构驱动展收机构运转，将盘压收拢在收藏机构中的桁架机构展开。本发明保持了盘绕式机构的质量轻、体积小、展收比大的优点，同时大幅提高盘绕式伸展机构的展开刚度和承载能力。CN110901954ACN110901954A权利要求书1/1页1.一种高刚度盘绕式伸展机构，其特征在于，包括：桁架机构(1)、展收机构(2)、收藏机构(3)和驱动传动机构(4)；桁架机构(1)与展收机构(2)通过螺母滚柱方式连接，并在螺母驱动下实现桁架机构(1)的展收功能；展收机构(2)与收藏机构(3)通过螺钉连接；驱动传动机构(4)螺接在展收机构(2)外侧，并与驱动螺母通过齿轮啮合，为驱动螺母提供动力源；高刚度盘绕式伸展机构通过驱动传动机构(4)驱动展收机构(2)运转，将盘压收拢在收藏机构(3)中的桁架机构(1)展开。2.根据权利要求1所述的高刚度盘绕式伸展机构，其特征在于，桁架机构(1)，包括：多根纵杆(11)、多个横框(12)和多个斜拉索(13)；多个横框(12)通过多根纵杆(11)连接；其中，各横框之间平行、且同轴设置；多个斜拉索(13)分别与横框(12)与纵杆(11)的各连接点连接，以提高桁架机构(1)的结构稳定性、保持形状、提高抗扭刚度。3.根据权利要求2所述的高刚度盘绕式伸展机构，其特征在于，纵杆(11)采用矩形截面，所述矩形截面，包括：用于盘卷的短边(111)和用于提高承载性能的长边(112)；其中，长边(112)长度为短边(111)长度的1～3倍。4.根据权利要求3所述的高刚度盘绕式伸展机构，其特征在于，横框(12)与纵杆(11)的连接点处通过横框接头(121)胶接固定，横框(12)下的各横杆(122)之间通过横框接头(121)胶接固定；其中，纵杆(11)短边(111)方向尺寸与横框(12)的横杆(122)尺寸之比为1～2。5.根据权利要求2所述的高刚度盘绕式伸展机构，其特征在于，各纵杆(11)的中心点连线组成一多边形，多边形的外接圆直径即为所述高刚度盘绕式伸展机构的盘绕直径(113)。6.根据权利要求5所述的高刚度盘绕式伸展机构，其特征在于，盘绕直径(113)为：200mm～800mm。7.根据权利要求4所述的高刚度盘绕式伸展机构，其特征在于，斜拉索(13)穿过横框接头(121)上的通孔，并通过横框接口(121)侧面的紧顶螺钉固定；斜拉索(13)直径为1mm～3mm，斜拉索(13)的预紧力为10N～30N。8.根据权利要求1所述的高刚度盘绕式伸展机构，其特征在于，展收机构(2)，包括：驱动螺母(21)、一对深沟球轴承(22)、左外壳(23)和右外壳(24)；其中，一对深沟球轴承(22)设置在驱动螺母(21)与左外壳(23)和右外壳(24)之间；一对深沟球轴承(22)支撑驱动螺母(21)运转，通过左外壳(23)和右外壳(24)作为轴承外圈固定端，同时左外壳(23)和右外壳(24)相互固定并与收藏机构(3)通过螺钉连接。9.根据权利要求1所述的高刚度盘绕式伸展机构，其特征在于，驱动螺母(21)为三头或四头驱动螺母，外径为300mm～850mm。10.根据权利要求1所述的高刚度盘绕式伸展机构，其特征在于，收藏机构(3)，包括：收藏筒(31)和辅助展收组件(32)；其中，辅助展收组件(32)通过螺钉安装在收藏筒(31)内壁上，辅助展收组件(32)采用具有自润滑性能的材料。2CN110901954A说明书1/3页一种高刚度盘绕式伸展机构技术领域[0001]本发明属于空间伸展机构技术领域，尤其涉及一种高刚度盘绕式伸展机构。背景技术[0002]目前，空间盘绕式伸展机构主要应用中小型展开系统，主要优势在于质量轻、体积小、展收比大；但盘绕式伸展机构在大型可展结构机构中应用较少，尚未收集到国内外相关应用的资料，主要原因是盘绕式伸展机构