一种空间全滚动凸轮弹簧式冲击机构.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CN105386719A(43)申请公布日2016.03.09(21)申请号201510825267.9(22)申请日2015.11.24(71)申请人北京卫星制造厂地址100190北京市海淀区知春路63号(72)发明人刘晓庆尹忠旺殷参王国欣莫桂冬王咏莉张俊辉(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009代理人陈鹏(51)Int.Cl.E21B4/06(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种空间全滚动凸轮弹簧式冲击机构(57)摘要一种空间全滚动凸轮弹簧式冲击机构，包括：冲击驱动组件、冲击传动组件；冲击驱动组件包括主动齿轮(8)；冲击传动组件包括上盖(1)、弹簧(5)、重锤(6)、从动齿轮(16)等；主动齿轮(8)与从动齿轮(16)啮合，滚子(20)安装在从动齿轮(16)上端面的安装座上，重锤(6)外壁上圆环形结构的下端面有与滚子(20)配合的端面凸轮并通过钢垫(22)与上壳体(2)进行定位，重锤(6)下端插入从动齿轮(16)的中心孔内，弹簧(5)一端固定在重锤(6)的圆环形结构上端面上，另一端固定在上盖(1)上。本发明用于解决空间环境中钻取采样的冲击技术问题，具有重量轻、效率高、结构紧凑、无污染、重复性好的特点。CN105386719ACN105386719A权利要求书1/2页1.一种空间全滚动凸轮弹簧式冲击机构，其特征在于，包括：冲击驱动组件、冲击传动组件；冲击驱动组件包括主动齿轮(8)；冲击传动组件包括上盖(1)、上壳体(2)、上滑动轴承(3)、弹簧(5)、重锤(6)、从动齿轮(16)、从动齿轮用深沟球轴承(12)、下壳体(15)、滚子用深沟球轴承(18)、滚子(20)、下滑动轴承(21)、钢垫(22)、防扭转深沟球轴承(23)；主动齿轮(8)与从动齿轮(16)啮合，从动齿轮用深沟球轴承(12)安装在从动齿轮(16)下端面中心处的圆柱结构上，从动齿轮(16)通过从动齿轮用深沟球轴承(12)安装于下壳体(15)上；滚子(20)安装在从动齿轮(16)上端面的安装座上，滚子用深沟球轴承(18)安装在滚子(20)两端，重锤(6)外壁上有圆环形结构，圆环形结构下端面有与滚子(20)配合的端面凸轮，圆环形结构下端面通过钢垫(22)与上壳体(2)进行定位，重锤(6)下端插入从动齿轮(16)的中心孔内，通过下滑动轴承(21)定位，下滑动轴承(21)安装在重锤(6)下端和从动齿轮(16)之间，重锤(6)上端插入上盖(1)下端面的圆筒结构内，通过上滑动轴承(3)定位，上滑动轴承(3)安装在上盖(1)下端面的圆筒结构内且位于重锤(6)和上盖(1)之间；弹簧(5)套在上盖(1)下端面的圆筒结构上，一端固定在重锤(6)的圆环形结构上端面上，另一端固定在上盖(1)上；上盖(1)安装在上壳体(2)的上端，上壳体(2)下端固定在下壳体(15)上；重锤(6)圆环形结构的外侧有连接轴，防扭转深沟球轴承(23)安装在连接轴上，防扭转深沟球轴承(23)安装于上壳体(2)的配合槽内。2.根据权利要求1所述的一种空间全滚动凸轮弹簧式冲击机构，其特征在于：所述冲击驱动组件还包括电机轴端垫片(7)、减速器(9)、电机(10)；电机(10)与减速器(9)连接，减速器(9)固定在下壳体(15)上，减速器(9)的输出轴穿过主动齿轮(8)的中心，电机轴端垫片(7)安装在主动齿轮(8)上端面中心处，并通过螺钉固定在输出轴的一端。3.根据权利要求1或2所述的一种空间全滚动凸轮弹簧式冲击机构，其特征在于：所述重锤(6)上包括两个相同的端面凸轮；所述端面凸轮的端面凸轮曲线包括升程阶段和回程阶段，i＝0°～150°时为端面凸轮的升程阶段，i＝150°～180°时为端面凸轮的回程阶段；其中，升程阶段包括第一正弦加速度运动曲线、等速运动曲线、第二正弦加速运动曲线；所述第一正弦加速度运动曲线符合如下公式：所述等速运动曲线符合如下公式：所述第二正弦加速度运动曲线符合如下公式：回程阶段包括如下两条直线，公式如下：0mm≤y<15mmi＝π；2CN105386719A权利要求书2/2页其中，i为端面凸轮的展开角，y为端面凸轮位移，端面凸轮曲线距离重锤(6)上圆环形结构近的一端端点处为i＝0°位置。4.根据权利要求3所述的一种空间全滚动凸轮弹簧式冲击机构，其特征在于：所述从动齿轮用深沟球轴承(12)有两个。5.根据权利要求4所述的一种空间全滚动凸轮弹簧式冲击机构，其特征在于：所述冲击传动组件还包括上滑动轴承挡圈(4)、从动齿轮用深沟球轴承挡圈(11)、从动齿轮用深沟球轴承内套筒(13)、从动齿轮用深沟球轴承外套筒(14)、滚子用深沟球轴承内挡圈(17)、滚子用深沟球轴承外挡圈(19)、防扭转深沟