一种接触式可调刚度被动消旋机构制造技术

本发明专利技术公开了一种接触式可调刚度被动消旋机构，包括底座、转盘、弹簧、垫块、限位块、拨销、压盖、轴承、转轴、杆座、臂杆、筒座、套筒和塔簧；底座上安装轴承和转轴；压盖压接在轴承端面上并与底座螺接，压盖与底座之间安装有用于约束垫块运动范围的限位块，垫块之间压装弹簧；转盘分别与转轴和拨销固连；转轴两端分别穿设在轴承中并插接在转盘上；杆座一端螺接转轴，另一端配装臂杆；臂杆一端套装在杆座上，另一端穿设在筒座中；筒座一端与臂杆过盈配合，侧面沿周向穿设螺钉，另一端穿设在套筒中；塔簧螺接在套筒上。本发明专利技术通过转盘、弹簧、垫块、拨销、转轴、臂杆、套筒和塔簧的配合，实现了多向消旋并且刚度可调，弥补了传统消旋装置的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种接触式可调刚度被动消旋机构
本专利技术涉及一种接触式可调刚度被动消旋机构，属于空间消旋

技术介绍
空间消旋通常是对失控的空间飞行物体进行旋转控制，其目的是通过消旋装置进行一系列的消旋处理操作，快速降低失控的空间飞行物体的转速，减小接触碰撞引起的损坏。近年来，国内外常见的接触式消旋装置均采用毛刷消旋装置，其原理为利用刷头多次接触失控的空间飞行物体表面，逐渐降低转速，最终实现消旋目的。现有技术中，传统的接触式毛刷消旋装置主要存在如下问题：第一、消旋方向单一，仅能实现某一方向的消旋，其余方向接触时，接触刚度较大，存在一定的局限性。第二、无法调节消旋刚度，由于毛刷产品成型时外观状态已然确定，导致毛刷产品的刚度为固定值，无法提供较为宽泛的适用范围。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种接触式可调刚度被动消旋机构，通过转盘、弹簧、垫块、拨销、转轴、臂杆、套筒和塔簧的配合，实现了多向消旋并且刚度可调，弥补了传统消旋装置的缺陷。本专利技术的技术解决方案是：一种接触式可调刚度被动消旋机构，包括底座、转盘、弹簧、垫块、限位块、拨销、压盖、轴承、转轴、杆座、臂杆、筒座、套筒和塔簧；底座为U形壳体，底座上分别设有用于穿设转轴的通孔和用于安装轴承的轴肩；压盖压接在轴承端面上并与底座螺接，压盖外侧与底座内侧之间安装有若干个用于约束垫块运动范围的限位块，垫块之间压装弹簧；转盘上分别设有用于连接转轴的凸台、用于螺接转轴的过孔和用于安装拨销的螺纹孔；转轴两端均设有用于插接转盘的凹槽，并分别穿设在轴承中，转轴侧面设有用于安装杆座的螺纹孔；杆座为台阶轴，台阶一端设有用于连接转轴的外螺纹，台阶另一端设有用于配装臂杆的通槽，杆座侧面沿周向设有圆形通孔，圆形通孔中安装有用于防止臂杆脱落的螺钉；臂杆一端套装在杆座上并通过螺钉固定，臂杆另一端同轴穿设在筒座上；筒座为台阶轴，筒座小直径端与臂杆过盈配合并设有用于配装臂杆的通槽，筒座大直径端穿设在套筒中，筒座侧面沿周向设有螺纹孔并安装用于防止套筒脱落的螺钉；套筒为空心圆柱体，套筒侧面设有若干个用于安装塔簧的螺纹孔，塔簧通过螺钉螺接在套筒上。在上述的一种接触式可调刚度被动消旋机构中，所述底座上沿轴肩周向均匀设有若干个用于调节限位块位置的圆形通孔，底座采用铝合金材料。在上述的一种接触式可调刚度被动消旋机构中，所述转盘与底座之间设有间隙，转盘上设有用于调节弹簧压缩量的螺纹孔，转盘上还设有用于减重的通孔。在上述的一种接触式可调刚度被动消旋机构中，所述垫块为锥形块，垫块平面与限位块贴合，垫块锥面用于安装弹簧。在上述的一种接触式可调刚度被动消旋机构中，所述限位块为U形实心块，限位块与拨销配合且不与拨销干涉。在上述的一种接触式可调刚度被动消旋机构中，所述压盖外缘用于分隔螺接底座的螺钉和弹簧。在上述的一种接触式可调刚度被动消旋机构中，所述转轴采用空心圆柱体或空心立方体结构，转轴上设有用于减重的通孔。在上述的一种接触式可调刚度被动消旋机构中，所述臂杆的长度范围设有0.5～2.5m。在上述的一种接触式可调刚度被动消旋机构中，所述臂杆采用碳纤维材料。在上述的一种接触式可调刚度被动消旋机构中，所述套筒的材料采用铝合金。本专利技术与现有技术相比的有益效果是：【1】本专利技术通过巧妙设计底座、转轴和轴承的构型，实现了臂杆绕正交两轴的转动，以便应对垂直于臂杆的冲击载荷；并通过灵活设置塔簧的选型和数量，提升了装置的消旋效率。【2】本专利技术通过调节限位块的安装位置，间接调整了弹簧的预紧力，满足了消旋刚度可调的实际需求；并通过臂杆、筒座和套筒的配合，实现了1N·m的超低刚度消旋。【3】本专利技术整体结构紧凑，适用于多种工作环境，使用寿命相对较长，在复杂工况下依然能够良好运转，具有适用范围广的特点，具备良好的空间应用前景。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术的结构图图2为本专利技术的剖视图图3为底座、弹簧、垫块和限位块的结构图图4为转轴和杆座装配示意图图5为筒座的结构图其中：1底座；2转盘；3弹簧；4垫块；5限位块；6拨销；7压盖；8轴承；9转轴；10杆座；11臂杆；12筒座；13套筒；14塔簧；具体实施方式为使本专利技术的方案更加明了，下面结合附图说明和具体实施例对本专利技术作进一步描述：如图1～5所示，一种接触式可调刚度被动消旋机构，包括底座1、转盘2、弹簧3、垫块4、限位块5、拨销6、压盖7、轴承8、转轴9、杆座10、臂杆11、筒座12、套筒13和塔簧14；底座1为U形壳体，底座1上分别设有用于穿设转轴9的通孔和用于安装轴承8的轴肩；压盖7压接在轴承8端面上并与底座1螺接，压盖7外侧与底座1内侧之间安装有若干个用于约束垫块4运动范围的限位块5，垫块4之间压装弹簧3；转盘2上分别设有用于连接转轴9的凸台、用于螺接转轴9的过孔和用于安装拨销6的螺纹孔；转轴9两端均设有用于插接转盘2的凹槽，并分别穿设在轴承8中，转轴9侧面设有用于安装杆座10的螺纹孔；杆座10为台阶轴，台阶一端设有用于连接转轴9的外螺纹，台阶另一端设有用于配装臂杆11的通槽，杆座10侧面沿周向设有圆形通孔，圆形通孔中安装有用于防止臂杆11脱落的螺钉；臂杆11一端套装在杆座10上并通过螺钉固定，臂杆11另一端同轴穿设在筒座12上；筒座12为台阶轴，筒座12小直径端与臂杆11过盈配合并设有用于配装臂杆11的通槽，筒座12大直径端穿设在套筒13中，筒座12侧面沿周向设有螺纹孔并安装用于防止套筒13脱落的螺钉；套筒13为空心圆柱体，套筒13侧面设有若干个用于安装塔簧14的螺纹孔，塔簧14通过螺钉螺接在套筒13上。优选的，底座1上沿轴肩周向均匀设有若干个用于调节限位块5位置的圆形通孔，底座1采用铝合金材料。优选的，转盘2与底座1之间设有间隙，转盘2上设有用于调节弹簧3压缩量的螺纹孔，转盘2上还设有用于减重的通孔。优选的，垫块4为锥形块，垫块4平面与限位块5贴合，垫块4锥面用于安装弹簧3。优选的，限位块5为U形实心块，限位块5与拨销6配合且不与拨销6干涉。优选的，压盖7外缘用于分隔螺接底座1的螺钉和弹簧3。优选的，转轴9采用空心圆柱体或空心立方体结构，转轴9上设有用于减重的通孔。优选的，臂杆11的长度范围设有0.5～2.5m。优选的，臂杆11采用碳纤维材料。优选的，套筒13的材料采用铝合金。本专利技术的工作原理是：当冲击载荷作用于塔簧14时，塔簧14受力压缩推动臂杆11进而压缩底座1中的弹簧3，将被消旋物体的动能转化为摩擦热能和弹性势能，经过多次触碰最终实现消旋目的。本专利技术说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接触式可调刚度被动消旋机构，其特征在于：包括底座(1)、转盘(2)、弹簧(3)、垫块(4)、限位块(5)、拨销(6)、压盖(7)、轴承(8)、转轴(9)、杆座(10)、臂杆(11)、筒座(12)、套筒(13)和塔簧(14)；底座(1)为U形壳体，底座(1)上分别设有用于穿设转轴(9)的通孔和用于安装轴承(8)的轴肩；压盖(7)压接在轴承(8)端面上并与底座(1)螺接，压盖(7)外侧与底座(1)内侧之间安装有若干个用于约束垫块(4)运动范围的限位块(5)，垫块(4)之间压装弹簧(3)；转盘(2)上分别设有用于连接转轴(9)的凸台、用于螺接转轴(9)的过孔和用于安装拨销(6)的螺纹孔；转轴(9)两端均设有用于插接转盘(2)的凹槽，并分别穿设在轴承(8)中，转轴(9)侧面设有用于安装杆座(10)的螺纹孔；杆座(10)为台阶轴，台阶一端设有用于连接转轴(9)的外螺纹，台阶另一端设有用于配装臂杆(11)的通槽，杆座(10)侧面沿周向设有圆形通孔，圆形通孔中安装有用于防止臂杆(11)脱落的螺钉；臂杆(11)一端套装在杆座(10)上并通过螺钉固定，臂杆(11)另一端同轴穿设在筒座(12)上；筒座(12)为台阶轴，筒座(12)小直径端与臂杆(11)过盈配合并设有用于配装臂杆(11)的通槽，筒座(12)大直径端穿设在套筒(13)中，筒座(12)侧面沿周向设有螺纹孔并安装用于防止套筒(13)脱落的螺钉；套筒(13)为空心圆柱体，套筒(13)侧面设有若干个用于安装塔簧(14)的螺纹孔，塔簧(14)通过螺钉螺接在套筒(13)上。...

【技术特征摘要】
1.一种接触式可调刚度被动消旋机构，其特征在于：包括底座(1)、转盘(2)、弹簧(3)、垫块(4)、限位块(5)、拨销(6)、压盖(7)、轴承(8)、转轴(9)、杆座(10)、臂杆(11)、筒座(12)、套筒(13)和塔簧(14)；底座(1)为U形壳体，底座(1)上分别设有用于穿设转轴(9)的通孔和用于安装轴承(8)的轴肩；压盖(7)压接在轴承(8)端面上并与底座(1)螺接，压盖(7)外侧与底座(1)内侧之间安装有若干个用于约束垫块(4)运动范围的限位块(5)，垫块(4)之间压装弹簧(3)；转盘(2)上分别设有用于连接转轴(9)的凸台、用于螺接转轴(9)的过孔和用于安装拨销(6)的螺纹孔；转轴(9)两端均设有用于插接转盘(2)的凹槽，并分别穿设在轴承(8)中，转轴(9)侧面设有用于安装杆座(10)的螺纹孔；杆座(10)为台阶轴，台阶一端设有用于连接转轴(9)的外螺纹，台阶另一端设有用于配装臂杆(11)的通槽，杆座(10)侧面沿周向设有圆形通孔，圆形通孔中安装有用于防止臂杆(11)脱落的螺钉；臂杆(11)一端套装在杆座(10)上并通过螺钉固定，臂杆(11)另一端同轴穿设在筒座(12)上；筒座(12)为台阶轴，筒座(12)小直径端与臂杆(11)过盈配合并设有用于配装臂杆(11)的通槽，筒座(12)大直径端穿设在套筒(13)中，筒座(12)侧面沿周向设有螺纹孔并安装用于防止套筒(13)脱落的螺钉；套筒(13)为空心圆柱体，套筒(13)侧面设有若干个用于安装塔簧(14)的螺纹孔，塔簧(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓辉，张述卿，曾海波，文闻，刘维惠，张强，于春旭，周晓东，蒋俊，赵靖超，
申请(专利权)人：北京控制工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11