一種降低展開較鏈鎖定沖擊的減速部件的制作方法
【專利摘要】一種降低展開較鏈鎖定沖擊的減速部件，為解決展開較鏈由渦卷彈簧驅(qū)動(dòng)，在末端會(huì)產(chǎn)生很大的展開角速度，造成展開較鏈鎖定沖擊大的問題。公較安裝在中心軸上，母較固裝在較鏈套筒上，禍卷彈負(fù)'的內(nèi)端固定在彈負(fù)'內(nèi)粧上、外端插入彈簧固定軸套上的長(zhǎng)槽中，螺柱穿過母較，轉(zhuǎn)接頭的一端固裝在轉(zhuǎn)接套筒和大齒輪軸上、另一端固裝在轉(zhuǎn)接頭套上，大齒輪軸與轉(zhuǎn)接頭通過銷軸固定，大齒輪固裝在大齒輪軸上，輪齒與大齒輪嚙合，小齒輪軸支撐在頂板內(nèi)，轉(zhuǎn)筒固裝在小齒輪軸的上端，轉(zhuǎn)筒的外表面沿同一圓周均布設(shè)有數(shù)個(gè)半球形凸起，簧片板上的小簧片與半球形凸起正對(duì)設(shè)置，簧片板通過連接元件固定在頂板上，頂板和公較均與立板連接。本發(fā)明用在航天器展開機(jī)構(gòu)上。
【專利說明】一種降低展開鉸鏈鎖定沖擊的減速部件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于展開鉸鏈上的部件，具體涉及一種降低展開鉸鏈鎖定沖擊的減速部件。

【背景技術(shù)】
[0002]展開鉸鏈由于同時(shí)具備鉸鏈、展開、鎖定功能，被廣泛應(yīng)用于空間可展開機(jī)構(gòu)，這些機(jī)構(gòu)普遍有尺寸大、重量輕、一旦被激振很難衰減的特點(diǎn)，因此，要求展開鉸鏈在展開過程中盡量避免沖擊，防止構(gòu)件發(fā)生共振導(dǎo)致?lián)p壞或者影響工作狀態(tài)。
[0003]展開鉸鏈?zhǔn)且环N被廣泛用于空間展開機(jī)構(gòu)的鉸鏈機(jī)構(gòu)，主要用于連接剛體部件(例如太陽能電池板和衛(wèi)星天線)并完成展開動(dòng)作，完成展開動(dòng)作后，展開鉸鏈可以自我鎖定。展開鉸鏈通常主要由以下部件組成:驅(qū)動(dòng)源、公鉸、母鉸、鉸鏈軸和鎖定裝置，其中公鉸和母鉸分別連接需要展開的部件，可以繞著鉸鏈軸轉(zhuǎn)動(dòng)，為了增加剛度、減輕重量和增加可靠性，大部分展開鉸鏈的驅(qū)動(dòng)源為渦卷彈簧。空間展開機(jī)構(gòu)在地面上時(shí)，渦卷彈簧靠自身彈性預(yù)先儲(chǔ)存大量能量，當(dāng)展開機(jī)構(gòu)在太空中開始工作時(shí)，彈簧內(nèi)儲(chǔ)存的能量會(huì)在極短的時(shí)間內(nèi)釋放出來驅(qū)動(dòng)鉸鏈連接的部件展開。這樣的能量釋放過程使得展開末端母鉸的角速度和角加速度很大，導(dǎo)致鎖定過程母鉸產(chǎn)生的沖擊力矩很大，地面展開試驗(yàn)測(cè)得的沖擊力矩可以達(dá)到約60Nm，在太空環(huán)境中，由于沒有空氣阻力和零重力環(huán)境,沖擊力矩會(huì)大于60Nm，而且，很大的沖擊力矩會(huì)造成強(qiáng)烈的有害振動(dòng)，由于缺少阻力，振動(dòng)會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間。沖擊力矩和振動(dòng)都會(huì)對(duì)鉸鏈連接的剛體部件造成難以預(yù)計(jì)的損害，嚴(yán)重情況下，甚至?xí)共糠植考獾狡茐亩А?br>

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為解決展開鉸鏈由渦卷彈簧驅(qū)動(dòng)，在末端會(huì)產(chǎn)生很大的展開角速度，造成展開鉸鏈鎖定沖擊大的問題，提供了一種降低展開鉸鏈鎖定沖擊的減速部件。
[0005]本發(fā)明的一種降低展開鉸鏈鎖定沖擊的減速部件包括母鉸、簧片板、公鉸、頂板、彈簧內(nèi)樁環(huán)、渦卷彈簧、彈簧內(nèi)樁、鉸鏈前軸套、鉸鏈套筒、鉸鏈后軸套、立板、轉(zhuǎn)接套筒、轉(zhuǎn)筒、小齒輪軸、大齒輪軸套、大齒輪、大齒輪軸、轉(zhuǎn)接頭、螺柱、轉(zhuǎn)接頭套、銷軸、中心軸、彈簧固定軸套、彈簧卡環(huán)和三個(gè)軸承，公鉸上的兩個(gè)吊耳安裝在中心軸上，鉸鏈前軸套、鉸鏈套筒和鉸鏈后軸套由下至上依次設(shè)置在兩個(gè)吊耳之間的中心軸上，母鉸固裝在鉸鏈套筒上，轉(zhuǎn)接套筒和彈簧內(nèi)樁環(huán)分別固裝在中心軸的上下端，彈簧內(nèi)樁套裝在彈簧內(nèi)樁環(huán)上，渦卷彈簧套裝在彈簧內(nèi)樁上，且渦卷彈簧的內(nèi)端固定在彈簧內(nèi)樁上，渦卷彈簧的外端插入彈簧固定軸套上的長(zhǎng)槽中，螺柱與中心軸平行設(shè)置，螺柱穿過母鉸，彈簧固定軸套和彈簧卡環(huán)由里至外套裝在螺柱的下端，轉(zhuǎn)接頭套套裝在螺柱的上端，大齒輪軸設(shè)置在轉(zhuǎn)接套筒的上方，且轉(zhuǎn)接頭的一端固裝在轉(zhuǎn)接套筒和大齒輪軸上，轉(zhuǎn)接頭的另一端固裝在轉(zhuǎn)接頭套上，所述中心軸與轉(zhuǎn)接頭同軸設(shè)置，大齒輪軸與轉(zhuǎn)接頭通過銷軸固定，大齒輪固裝在大齒輪軸上，大齒輪軸的上端通過大齒輪軸套和一個(gè)軸承支撐在頂板內(nèi)，小齒輪軸上的輪齒與大齒輪嚙合，小齒輪軸通過兩個(gè)軸承支撐在頂板內(nèi)，轉(zhuǎn)筒固裝在小齒輪軸的上端，轉(zhuǎn)筒的外表面沿同一圓周均布設(shè)有數(shù)個(gè)半球形凸起，簧片板上的小簧片與半球形凸起正對(duì)設(shè)置，簧片板通過連接元件固定在頂板上，頂板和公鉸均與立板固定連接。
[0006]本發(fā)明與現(xiàn)有方法相比具有以下有益效果:
[0007]—、本發(fā)明提出了一種在不改變現(xiàn)有展開鉸鏈結(jié)構(gòu)的前提下，通過增加減速機(jī)構(gòu)(簧片板和轉(zhuǎn)筒)，在轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，簧片板上的小簧片提供展開過程的阻力，大大降低鉸鏈展開末端的角速度，進(jìn)而降低了鎖定沖擊力。本發(fā)明的鎖定沖擊力相比現(xiàn)有展開鉸鏈鎖定沖擊力降低50%以上。
[0008]二、本發(fā)明不影響鉸鏈的展開結(jié)果和鎖定。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)立體圖；
[0010]圖2是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)主視圖；
[0011]圖3是圖2的左視圖；
[0012]圖4是圖2的俯視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1?圖4說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式包括母鉸1、簧片板2、公鉸3、頂板4、彈簧內(nèi)樁環(huán)5、渦卷彈簧6、彈簧內(nèi)樁7、鉸鏈前軸套8、鉸鏈套筒9、鉸鏈后軸套10、立板11、轉(zhuǎn)接套筒12、轉(zhuǎn)筒13、小齒輪軸14、大齒輪軸套15、大齒輪17、大齒輪軸18、轉(zhuǎn)接頭19、螺柱20、轉(zhuǎn)接頭套21、銷軸22、中心軸23、彈簧固定軸套24、彈簧卡環(huán)25和三個(gè)軸承16，公鉸3上的兩個(gè)吊耳3-1安裝在中心軸23上，鉸鏈前軸套8、鉸鏈套筒9和鉸鏈后軸套10由下至上依次設(shè)置在兩個(gè)吊耳3-1之間的中心軸23上，母鉸I固裝在鉸鏈套筒9上，轉(zhuǎn)接套筒12和彈簧內(nèi)樁環(huán)5分別固裝在中心軸23的上下端，彈簧內(nèi)樁7套裝在彈簧內(nèi)粧環(huán)5上，潤(rùn)卷彈黃6套裝在彈黃內(nèi)粧7上，且潤(rùn)卷彈黃6的內(nèi)端固定在彈黃內(nèi)粧7上，渦卷彈簧6的外端插入彈簧固定軸套24上的長(zhǎng)槽24-1中，螺柱20與中心軸23平行設(shè)置，螺柱20穿過母鉸1，彈簧固定軸套24和彈簧卡環(huán)25由里至外套裝在螺柱20的下端，通過連接元件將彈簧卡環(huán)25固定，采用彈簧卡環(huán)25以防止彈簧固定軸套24軸向串動(dòng)，彈簧固定軸套24與螺柱20固定連接，轉(zhuǎn)接頭套21套裝在螺柱20的上端，大齒輪軸18設(shè)置在轉(zhuǎn)接套筒12的上方，且轉(zhuǎn)接頭19的一端固裝在轉(zhuǎn)接套筒12和大齒輪軸18上，轉(zhuǎn)接頭19的另一端固裝在轉(zhuǎn)接頭套21上，中心軸23與轉(zhuǎn)接頭19同軸設(shè)置，為了減少摩擦阻力，大齒輪軸18與轉(zhuǎn)接頭19通過銷軸22固定，大齒輪17固裝在大齒輪軸18上，大齒輪軸18的上端通過大齒輪軸套15和一個(gè)軸承16支撐在頂板4內(nèi)，小齒輪軸14上的輪齒14-1與大齒輪17嚙合，小齒輪軸14通過兩個(gè)軸承16支撐在頂板4內(nèi)，轉(zhuǎn)筒13固裝在小齒輪軸14的上端，轉(zhuǎn)筒13的外表面沿同一圓周均布設(shè)有數(shù)個(gè)半球形凸起13-1，簧片板2上的小簧片2-1與半球形凸起13-1正對(duì)設(shè)置，簧片板2通過連接元件固定在頂板4上，頂板4和公鉸3均與立板11固定連接。
[0014]傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)接機(jī)構(gòu)、增速機(jī)構(gòu)和減速機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)接機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)接頭19、螺柱20、轉(zhuǎn)接頭套21、銷軸22和彈簧固定軸套24構(gòu)成，轉(zhuǎn)接機(jī)構(gòu)主要作用是把渦卷彈簧6的驅(qū)動(dòng)力矩轉(zhuǎn)化為減速機(jī)構(gòu)的輸入力矩，使得母鉸I轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以帶動(dòng)轉(zhuǎn)接頭19轉(zhuǎn)動(dòng)，螺柱20起到一個(gè)轉(zhuǎn)接作用，即把渦卷彈簧6的驅(qū)動(dòng)力矩轉(zhuǎn)化為減速機(jī)構(gòu)的輸入部件，彈簧固定軸套24可以繞螺柱20自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)渦卷彈簧6帶動(dòng)母鉸I轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與母鉸I相連的螺柱20也會(huì)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)；增速機(jī)構(gòu)由小齒輪軸14、大齒輪17和大齒輪軸18構(gòu)成，增速機(jī)構(gòu)的作用是降低渦卷彈簧6作用在減速機(jī)構(gòu)上的力矩，增大傳遞到減速機(jī)構(gòu)處的角位移；減速機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)筒13和簧片板2構(gòu)成，減速機(jī)構(gòu)的作用是為鉸鏈的轉(zhuǎn)動(dòng)提供阻力，當(dāng)母鉸I由渦卷彈簧6驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，齒輪組轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)小齒輪軸14和轉(zhuǎn)筒13轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)筒上的半球形凸起13-1就會(huì)一次次撥開小簧片2-1，小簧片2-1的彈性阻力會(huì)使鉸鏈的展開速度減緩。
[0015]鉸鏈工作過程中，首先由渦卷彈簧6驅(qū)動(dòng)與母鉸I固連的螺柱20和彈簧固定軸套24轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)母鉸I轉(zhuǎn)動(dòng)，由于轉(zhuǎn)接頭套21套在螺柱20上，轉(zhuǎn)接頭19的一端套在螺柱20上，另一端又和母鉸I的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線重合，因此，母鉸I的轉(zhuǎn)動(dòng)可以帶動(dòng)轉(zhuǎn)接頭19的轉(zhuǎn)動(dòng)，而轉(zhuǎn)接頭19與大齒輪軸18通過銷軸22固連，大齒輪17和大齒輪軸18通過平鍵連接，因此，轉(zhuǎn)接頭19的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)大齒輪17的轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)小齒輪軸14的轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)筒13通過螺母固定在小齒輪軸14上，會(huì)隨小齒輪軸14的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)筒13上的半球形凸起13-1就會(huì)一次次撥開小簧片2-1，小簧片2-1以這樣的方式提供彈性阻力，以降低鉸鏈的展開速度。
[0016]【具體實(shí)施方式】二:結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的半球形凸起13-1的數(shù)量為10個(gè)?20個(gè)。半球形凸起13-1的數(shù)量在上述范圍內(nèi)，可以增加小簧片2-1的頻率，以增加鉸鏈展開過程的阻力，從而降低鉸鏈展開末端的角速度。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0017]【具體實(shí)施方式】三:結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的半球形凸起13-1的數(shù)量為12個(gè)。這樣設(shè)置可以增加小簧片2-1的頻率，以增加鉸鏈展開過程的阻力，從而降低鉸鏈展開末端的角速度。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】二相同。
[0018]【具體實(shí)施方式】四:結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的半球形凸起13-1的數(shù)量為14個(gè)。這樣設(shè)置可以增加小簧片2-1的頻率，以增加鉸鏈展開過程的阻力，從而降低鉸鏈展開末端的角速度。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】二相同。
[0019]【具體實(shí)施方式】五:結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的半球形凸起13-1的數(shù)量為16個(gè)。這樣設(shè)置可以增加小簧片2-1的頻率，以增加鉸鏈展開過程的阻力，從而降低鉸鏈展開末端的角速度。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】二相同。
[0020]【具體實(shí)施方式】六:結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的半球形凸起13-1的數(shù)量為18個(gè)。這樣設(shè)置可以增加小簧片2-1的頻率，以增加鉸鏈展開過程的阻力，從而降低鉸鏈展開末端的角速度。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】二相同。
[0021]【具體實(shí)施方式】七:結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的半球形凸起13-1的球形半徑為0.5mm?1.5_。這樣設(shè)置使得半球形凸起13_1具有一定的高度，以增加小簧片2-1的阻力，又不影響鉸鏈展開最后的鎖定過程。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一或二相同。
[0022]【具體實(shí)施方式】八:結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的半球形凸起13-1的球形半徑為1_。這樣設(shè)置使得半球形凸起13-1具有一定的高度，以增加小簧片2-1的阻力，又不影響鉸鏈展開最后的鎖定過程。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】七相同。
[0023]【具體實(shí)施方式】九:結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的半球形凸起13-1的球形半徑為1.2_。這樣設(shè)置使得半球形凸起13-1具有一定的高度，以增加小簧片2-1的阻力，又不影響鉸鏈展開最后的鎖定過程。。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】七相同。
[0024]【具體實(shí)施方式】十:結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的半球形凸起13-1的直徑與小簧片2-1的寬度t相等。這樣設(shè)置使得小簧片2-1不能偏離半球形凸起13-1的直徑范圍。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】七相同。
【權(quán)利要求】
1.一種降低展開鉸鏈鎖定沖擊的減速部件，所述一種降低展開鉸鏈鎖定沖擊的減速部件包括母鉸(I)、公鉸(3)、頂板(4)、彈簧內(nèi)樁環(huán)(5)、渦卷彈簧￠)、彈簧內(nèi)樁(7)、鉸鏈前軸套(8)、鉸鏈套筒(9)、鉸鏈后軸套(10)、立板(11)、轉(zhuǎn)接套筒(12)、小齒輪軸(14)、大齒輪軸套(15)、大齒輪(17)、大齒輪軸(18)、轉(zhuǎn)接頭(19)、螺柱(20)、轉(zhuǎn)接頭套(21)、銷軸(22)、中心軸(23)、彈簧固定軸套(24)、彈簧卡環(huán)(25)和三個(gè)軸承(16)，公鉸(3)上的兩個(gè)吊耳(3-1)安裝在中心軸(23)上，鉸鏈前軸套(8)、鉸鏈套筒(9)和鉸鏈后軸套(10)由下至上依次設(shè)置在兩個(gè)吊耳(3-1)之間的中心軸(23)上，母鉸(I)固裝在鉸鏈套筒(9)上，轉(zhuǎn)接套筒(12)和彈簧內(nèi)樁環(huán)(5)分別固裝在中心軸(23)的上下端，彈簧內(nèi)樁(7)套裝在彈簧內(nèi)樁環(huán)(5)上，渦卷彈簧(6)套裝在彈簧內(nèi)樁(7)上，且渦卷彈簧(6)的內(nèi)端固定在彈簧內(nèi)樁(7)上，渦卷彈簧(6)的外端插入彈簧固定軸套(24)上的長(zhǎng)槽(24-1)中，螺柱(20)與中心軸(23)平行設(shè)置，螺柱(20)穿過母鉸(I)，彈簧固定軸套(24)和彈簧卡環(huán)(25)由里至外套裝在螺柱(20)的下端，轉(zhuǎn)接頭套(21)套裝在螺柱(20)的上端，大齒輪軸(18)設(shè)置在轉(zhuǎn)接套筒(12)的上方，且轉(zhuǎn)接頭(19)的一端固裝在轉(zhuǎn)接套筒(12)和大齒輪軸(18)上，轉(zhuǎn)接頭(19)的另一端固裝在轉(zhuǎn)接頭套(21)上，所述中心軸(23)與轉(zhuǎn)接頭(19)同軸設(shè)置，大齒輪軸(18)與轉(zhuǎn)接頭(19)通過銷軸(22)固定，大齒輪(17)固裝在大齒輪軸(18)上，大齒輪軸(18)的上端通過大齒輪軸套(15)和一個(gè)軸承(16)支撐在頂板(4)內(nèi)，小齒輪軸(14)上的輪齒(14-1)與大齒輪(17)嚙合，小齒輪軸(14)通過兩個(gè)軸承(16)支撐在頂板(4)內(nèi)，其特征在于:所述一種降低展開鉸鏈鎖定沖擊的減速部件還包括簧片板(2)和轉(zhuǎn)筒(13)，轉(zhuǎn)筒(13)固裝在小齒輪軸(14)的上端，轉(zhuǎn)筒(13)的外表面沿同一圓周均布設(shè)有數(shù)個(gè)半球形凸起(13-1)，簧片板(2)上的小簧片(2-1)與半球形凸起(13-1)正對(duì)設(shè)置，簧片板(2)通過連接元件固定在頂板(4)上，頂板(4)和公鉸(3)均與立板(11)固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種降低展開鉸鏈鎖定沖擊的減速部件，其特征在于:所述半球形凸起(13-1)的數(shù)量為10個(gè)?20個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種降低展開鉸鏈鎖定沖擊的減速部件，其特征在于:所述半球形凸起(13-1)的數(shù)量為12個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種降低展開鉸鏈鎖定沖擊的減速部件，其特征在于:所述半球形凸起(13-1)的數(shù)量為14個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種降低展開鉸鏈鎖定沖擊的減速部件，其特征在于:所述半球形凸起(13-1)的數(shù)量為16個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種降低展開鉸鏈鎖定沖擊的減速部件，其特征在于:所述半球形凸起(13-1)的數(shù)量為18個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種降低展開鉸鏈鎖定沖擊的減速部件，其特征在于:所述半球形凸起(13-1)的球形半徑為0.5mm?1.5mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種降低展開鉸鏈鎖定沖擊的減速部件，其特征在于:所述半球形凸起(13-1)的球形半徑為1mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種降低展開鉸鏈鎖定沖擊的減速部件，其特征在于:所述半球形凸起(13-1)的球形半徑為1.2mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種降低展開鉸鏈鎖定沖擊的減速部件，其特征在于:所述半球形凸起(13-1)的直徑與小簧片(2-1)的寬度t相等。
【文檔編號(hào)】F16C11/12GK104214269SQ201410412398
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】郭宏偉, 李忠杰, 劉榮強(qiáng), 鄧宗全 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)