CN108423194A - 一种单向链传动多级套筒式展收机构 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种单向链传动多级套筒式展收机构，该展收机构包括内驱动式和外驱动式，所述外驱动展收机构的卷链轮、链轮和多级套筒模块通过单向链同步传动，支撑轮在链轮的下方，用于支撑单向链，多级套筒模块由n个空心套筒相互嵌套而成，其中n≥2，单向链在多级套筒模块的外部。所述内驱展收机构的单向链在多级套筒模块的内部，且不单独设置支撑轮。解决了现有展收机构，存在拓展有限、机构收回时所占空间大、轮廓大、质量大、结构复杂、工艺空间利用有限的问题。本发明可根据实际需求设计适合的长度、横截面形状及驱动方式，具有展收比大、拓展方便、机构收回时所占空间小、轮廓小、结构简单、质量小、工艺空间利用充分的优点。

Description

一种单向链传动多级套筒式展收机构
技术领域
本发明属于机械工程技术领域，具体涉及到一种多级套筒式展收机构。
背景技术
随着我国航天事业的发展，国内对于宇航展收机构的需求将逐渐打开。目前对于宇航展收机构来说大多选择桁架结构，但明显存在着许多不足之处，如拓展有限、机构收回时所占空间大、轮廓大、同等情况下质量大、结构复杂、工艺空间利用有限等问题。
发明内容
本发明目的是为解决现有技术的展收机构多选择桁架结构，其存在拓展有限、机构收回时所占空间大、轮廓大、同等情况下质量大、结构复杂、工艺空间利用有限等问题，提供一种具有展收比大、拓展方便、机构收回时所占空间小、轮廓小、结构简单、质量小、工艺空间充分利用等特点的单向链传动多级套筒式展收机构。
本发明为达此目的，采用以下技术方案：
一种单向链传动多级套筒式外驱动展收机构包括两个卷链轮、两个链轮、两个支撑轮、两组单向链和多级套筒模块，两个所述卷链轮、链轮、支撑轮以及所述两组单向链均相对设置且同步传动，卷链轮、链轮和多级套筒模块通过单向链同步传动，所述支撑轮在链轮的下方，用于支撑单向链；多级套筒模块由n个空心套筒相互嵌套而成，其中n≥2，所述多级套筒模块的相邻套筒的端面结合处的内壁和外壁的斜度不同，所述单向链位于多级套筒模块的外部。
优选地，所述单向链由多个内链节和外链节彼此连接而成，内链节在外链节的内部。
优选地，所述链轮设有均匀分布的凸齿，所述内链节和外链节上的孔与所述链轮上的凸齿相啮合。
优选地，所述多级套筒模块的各个套筒的一端外侧设有外边，所述外边设有相对的两个限位孔，所述限位孔用于单向链的限位。
优选地，所述多级套筒模块的各个套筒的横截面形状同时设计为三角形、椭圆形、正方形或矩形。
一种单向链传动多级套筒式内驱式展收机构包括两个卷链轮、两个链轮、两组单向链和多级套筒模块，两个所述卷链轮、链轮、支撑轮以及所述两组单向链均相对设置且同步传动，卷链轮、链轮和多级套筒模块通过单向链同步传动，相对的所述链轮互相起支撑作用并夹紧单向链；多级套筒模块由n个空心套筒相互嵌套而成，其中n≥2，所述多级套筒模块的相邻套筒的端面结合处的内壁和外壁的斜度不同，所述单向链位于多级套筒模块的内部。
优选地，所述单向链由多个内链节和外链节彼此连接而成，内链节在外链节的内部。
优选地，所述链轮设有均匀分布的凸齿，所述内链节和外链节上的孔与所述链轮上的凸齿相啮合。
优选地，所述多级套筒模块的各个套筒的端面中心设有限位孔，所述限位孔用于单向链的限位。
优选地，所述多级套筒模块的各个套筒的横截面形状同时设计为圆形、三角形、椭圆形、正方形或矩形。
本发明适用于航天机构的展收，与现有的展收机构相比较，具有展收比大、拓展方便、机构收回时所占空间小、轮廓小、结构简单、质量小、工艺空间利用充分的特点，促进我国航天事业的发展。本发明可根据实际需求设计成适合的长度、横截面形状及合适的驱动方式，具有可设计性和适应性。
附图说明
图1是本发明所述的单向链传动多级套筒式外驱动展收机构的结构示意图；
图2是本发明所述的单向链传动多级套筒式内驱动展收机构的结构示意图；
图3是本发明所述的多级套筒组的不同横截面示意图；
图中：1-卷链轮、2-链轮、3-外驱动支撑轮、4-套筒Ⅰ、5-套筒Ⅱ、6-套筒Ⅲ、7-套筒Ⅳ、8-套筒Ⅴ、9-内链节、10-外链节。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式进一步说明本发明的技术方案。
具体实施方式一、参见图1和图3说明本实施方式，其中，ω1、ω2和ω3表示角速度，v表示线速度。本实施方式所述的一种单向链传动多级套筒式外驱动展收机构包括两个卷链轮1、两个链轮2、两组支撑轮3、两组单向链和多级套筒模块，两个所述卷链轮1、链轮2、支撑轮3、单向链相对设置且同步传动，卷链轮1、链轮2和多级套筒模块通过单向链同步传动，所述支撑轮3在链轮2的下方，用于支撑单向链；多级套筒模块由n个空心套筒相互嵌套而成，其中n≥2，所述多级套筒模块的相邻套筒的端面结合处的内壁和外壁的斜度不同，所述单向链2位于多级套筒模块的外部。
依据机电一体化的基本原理，利用单向链的延展性，将卷链轮1、链轮2和多级套筒模块串联并同步传动，来实现多级套筒模块的展收。
所述卷链轮1用于单向链的收回及收集；所述链轮2与外部的原动机同步连接，用于整个机构的驱动；所述支撑轮3起支撑单向链的作用，保证链轮2与单向链始终啮合，将链轮2的回转运动转化为单向链的直线运动。
参见图1，多级套筒模块为五级套筒组，包含五个套筒。
多级套筒模块展收过程中，由于套筒Ⅰ4、套筒Ⅱ5、套筒Ⅲ6、套筒Ⅳ7和套筒Ⅴ8端面内壁的斜度不同，使各套筒最大静摩擦力大小不同，在同样大小的拉力(推力)作用时，可以实现各套筒的有序展收。
所述链由多个内链节9和外链节10彼此连接而成，内链节9在外链节10的内部。
所述链轮2设有均匀分布的凸齿，所述内链节9和外链节10上的孔与所述链轮2上的凸齿相啮合。
所述内链节9和外链节10上的孔与链轮2上的齿相啮合，是为了防止单向链偏移，同时有利于链轮3带动单向链的展收。
所述多级套筒模块的各个套筒的一端外侧设有外边，所述外边设有相对的两个限位孔，所述限位孔用于单向链的限位。
单向链穿过所述限位孔进行限位，单向链末端与多级套筒模块的末端套筒连接，如图2所示，单向链与套筒Ⅴ8连接，从而完成多级套筒模块的展收。考虑到单向链加工制造存在误差，过长的单向链会产生沿轴向的扭转和链侧面挠度较大等问题。针对此问题，通过实验计算分析，在不破坏单向链的情况下，选用许用长度。根据其许用长度来设计套筒节长及限位孔的形状。由于单向链和各个套筒的长度是可调的，且链轮2和支撑轮3可控，可以保证多级套筒组展收至指定长度。
所述多级套筒模块的各个套筒的横截面形状同时设计为三角形、椭圆形、正方形或矩形。
如图3所示，所述多级套筒模块的各个套筒的横截面形状可以根据实际需求设计为三角形、椭圆形、正方形、矩形或不规则多边形等，主要作用防止各套筒绕轴线旋转。
所述多级套筒模块的各个套筒可根据实际需求设计适合的长度和横截面形状。
如具体实施方式一所述，在具体使用过程中，该单向链传动多级套筒式外驱动展收机构由原动机提供动力，当需要将多级套筒组展开时，在原动机的带动下将动力传递给两个链轮2，链轮2回转传动使两组单向链伸出，由于单向链顶端与套筒Ⅴ8的尾端的限位孔连接，在单向链的直线运动传动下可以实现多级套筒模块的伸出；当需要将多级套筒模块收回时，在原动机的带动下将运动传递给两个卷链轮1，在链轮2与支撑轮4的作用下卷链轮1回转将两组单向链收回，在单向链收回运动作用下带动各个套筒沿轴向运动，从而实现多级套筒模块的收回。
具体实施方式二、参见图2和图3说明本实施方式，其中，ω1、ω2和ω3表示角速度，v表示线速度。本实施方式所述的一种单向链传动多级套筒式内驱式展收机构包括两个卷链轮1、两个链轮2、两组单向链和多级套筒模块，两个所述卷链轮1、链轮2、单向链相对设置且同步传动，卷链轮1、链轮2和多级套筒模块通过单向链同步传动，相对的所述链轮2互相起支撑作用并夹紧单向链；多级套筒模块由n个空心套筒相互嵌套而成，其中n≥2，所述多级套筒模块的相邻套筒的端面结合处的内壁和外壁的斜度不同，所述单向链位于多级套筒模块的内部。
所述单向链由多个内链节9和外链节10彼此连接而成，内链节9在外链节10的内部。
所述链轮2设有均匀分布的凸齿，所述内链节9和外链节10上的孔与所述链轮2上的凸齿相啮合。
所述链轮2相对设置，保证链轮2与单向链始终啮合。
所述多级套筒模块的各个套筒的端面中心设有限位孔，所述限位孔用于单向链的限位。
单向链在多级套筒模块内部，穿过所述限位孔进行限制，单向链末端与多级套筒模块的末端套筒连接，如图2所示，单向链2与套筒Ⅴ8连接，从而完成各级套筒模块的展收。
所述多级套筒模块的各个套筒的横截面形状同时设计为三角形、椭圆形、正方形或矩形。
所述的单向链传动多级套筒式展收机构可根据实际需求设计合适的驱动方式，如內驱、外驱、单驱、双驱、三驱等。
如具体实施方式二所述，在具体使用过程中，该单向链传动多级套筒式内驱动展收机构由原动机提供动力，当需要将多级套筒组展开时，在原动机的带动下将动力传递给两个链轮2，链轮2回转传动使两组单向链伸出，由于单向链顶端与套筒Ⅴ8的尾端的限位孔连接，在单向链的直线运动传动下可以实现多级套筒模块的伸出；当需要将多级套筒模块收回时，在原动机的带动下将运动传递给两个卷链轮1，在链轮2的作用下卷链轮1回转将两组单向链收回，在单向链收回运动作用下带动各个套筒沿轴向运动，从而实现多级套筒模块的收回。
虽然本发明已以明确的数据和实施例公开，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的本质范围内，都可以做适当的参数修改，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种单向链传动多级套筒式外驱式展收机构，其特征在于，所述外驱动展收机构包括两个卷链轮(1)、两个链轮(2)、两个支撑轮(3)、两组单向链和多级套筒模块，两个所述卷链轮(1)、链轮(2)、支撑轮(3)以及所述两组单向链均相对设置且同步传动，卷链轮(1)、链轮(2)和多级套筒模块通过单向链同步传动，所述支撑轮(3)在链轮(2)的下方，用于支撑单向链；
多级套筒模块由n个空心套筒相互嵌套而成，其中n≥2，所述多级套筒模块的相邻套筒的端面结合处的内壁和外壁的斜度不同，所述单向链(2)位于多级套筒模块的外部。
2.根据权利要求1所述的单向链传动多级套筒式展收机构，其特征在于，所述单向链由多个内链节(9)和外链节(10)彼此连接而成，内链节(9)在外链节(10)的内部。
3.根据权利要求2所述的单向链传动多级套筒式展收机构，其特征在于：所述链轮(2)设有均匀分布的凸齿，所述内链节(9)和外链节(10)上的孔与所述链轮(2)上的凸齿相啮合。
4.根据权利要求1所述的单向链传动多级套筒式展收机构，其特征在于，所述多级套筒模块的各个套筒的一端外侧设有外边，所述外边设有相对的两个限位孔，所述限位孔用于单向链的限位。
5.根据权利要求1所述的单向链传动多级套筒式展收机构，其特征在于，所述多级套筒模块的各个套筒的横截面形状同时设计为三角形、椭圆形、正方形或矩形。
6.一种单向链传动多级套筒式内驱式展收机构，其特征在于，所述内驱动展收机构包括两个卷链轮(1)、两个链轮(2)、两组单向链和多级套筒模块，两个所述卷链轮(1)、链轮(2)以及所述两组单向链均相对设置且同步传动，卷链轮(1)、链轮(2)和多级套筒模块通过单向链同步传动，相对的所述链轮(2)互相起支撑作用并夹紧单向链；
多级套筒模块由n个空心套筒相互嵌套而成，其中n≥2，所述多级套筒模块的相邻套筒的端面结合处的内壁和外壁的斜度不同，所述单向链位于多级套筒模块的内部。
7.根据权利要求6所述的单向链传动多级套筒式展收机构，其特征在于，所述单向链由多个内链节(9)和外链节(10)彼此连接而成，内链节(9)在外链节(10)的内部。
8.根据权利要求7所述的单向链传动多级套筒式展收机构，其特征在于：所述驱动轮(2)设有均匀分布的凸齿，所述内链节(9)和外链节(10)上的孔与所述链轮(2)上的凸齿相啮合。
9.根据权利要求6所述的单向链传动多级套筒式展收机构，其特征在于，所述多级套筒模块的各个套筒的端面中心设有限位孔，所述限位孔用于单向链的限位。
10.根据权利要求6所述的单向链传动多级套筒式展收机构，其特征在于，所述多级套筒模块的各个套筒的横截面形状同时设计为三角形、椭圆形、正方形或矩形。
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