一种单自由度抛物面型可折展阵列制造技术

本发明专利技术涉及一种单自由度抛物面型可折展阵列，基于刚性厚板剪纸理论设计，包括刚性厚板和弹簧驱动铰链；刚性厚板具有特殊型面，弹簧驱动铰链设置于基本折展单元的折痕处；采用材料增添和切除的方式对刚性厚板进行表面形貌和侧面进行处理以满足自锁和型面要求。本发明专利技术借助弹簧弹力驱动折展阵列进行自由折展，在非工作状态下折叠成小体积，而在工作状态下展开至预定的工作位置，该单自由度抛物面型可折展阵列具有单自由度、结构稳定、折展比大、型面精度高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种单自由度抛物面型可折展阵列
本专利技术涉及空间可折展机构领域，特别的是指一种单自由度抛物面型可折展阵列。
技术介绍
折展机构是一种可根据实际需要而改变其几何形状的机构。空间可折展机构是20世纪60年代后期，随着航天科技的飞速发展而诞生的一种新型宇航机构，采用高强度、高刚度、高几何稳定性、超低热胀系数的宇航材料，包含低运动副机构、驱动元件等。可折展机构在发射过程中处于折叠收拢状态，固定安置在运载工具的有效载荷舱内，体积最小。待发射入轨后，由地面指挥控制中心按照预定的设计要求控制其逐渐稳定展开，成为一个大尺度空间宇航构造物，然后锁定或者刚化于适当的预定工作状态。目前大型固面展开机构多种多样，此类机构由几块可动的刚性厚板组成，在收拢状态下，各板折叠在一起。需要工作时，各板通过连接铰链适当地转动或者平动，展开成一个固面状机构。这类机构的典型代表包括太阳花展开天线，太阳帆板和空间伸展臂等。可折展机构具有型面精度高，结构稳定等优点，但其主要缺点在于传统可折展机构的折展比小，难以满足当前的工程实际需求，因此设计具有折展比大、自由度少、型面精度高的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单自由度抛物面型可折展阵列，其特征在于，以厚板剪纸折叠方式构建形成，是20块刚性厚板由安装在关节处构成旋转运动副的弹簧驱动铰链连接后形成五个基本折展单元交替排布构成；基本折展单元Ⅰ和基本折展单元Ⅱ对称布置排列，基本折展单元Ⅳ和基本折展单元Ⅴ分别在基本折展单元Ⅰ和基本折展单元Ⅱ的上方对称布置排列，基本折展单元Ⅲ形成在基本折展单元Ⅰ，基本折展单元Ⅱ，基本折展单元Ⅳ，基本折展单元Ⅴ之间，由基本折展单元Ⅰ，基本折展单元Ⅱ，基本折展单元Ⅳ，基本折展单元Ⅴ的共用刚性厚板组成；采用材料增添和切除的方式对刚性厚板进行表面形貌和侧面进行处理，使刚性厚板具有特殊型面，以满足自锁和型面要求。/n

【技术特征摘要】
1.一种单自由度抛物面型可折展阵列，其特征在于，以厚板剪纸折叠方式构建形成，是20块刚性厚板由安装在关节处构成旋转运动副的弹簧驱动铰链连接后形成五个基本折展单元交替排布构成；基本折展单元Ⅰ和基本折展单元Ⅱ对称布置排列，基本折展单元Ⅳ和基本折展单元Ⅴ分别在基本折展单元Ⅰ和基本折展单元Ⅱ的上方对称布置排列，基本折展单元Ⅲ形成在基本折展单元Ⅰ，基本折展单元Ⅱ，基本折展单元Ⅳ，基本折展单元Ⅴ之间，由基本折展单元Ⅰ，基本折展单元Ⅱ，基本折展单元Ⅳ，基本折展单元Ⅴ的共用刚性厚板组成；采用材料增添和切除的方式对刚性厚板进行表面形貌和侧面进行处理，使刚性厚板具有特殊型面，以满足自锁和型面要求。


2.根据权利要求1所述的弹簧驱动铰链，其特征在于，所述基本折展单元Ⅰ和基本折展单元Ⅱ轴呈对称对称布置，基本折展单元Ⅳ和基本折展单元呈轴对称对称布置，且均是以所述基本折展单元Ⅲ的中心轴线对称布置；
所述基本折展单元Ⅰ由直角梯形状的单元Ⅰ左1板(2-1)，分别呈等腰梯形状的单元Ⅰ中1板(2-2)、单元Ⅰ右1板(2-3)、单元Ⅰ左2板(2-4)、单元Ⅰ中2板(2-5)、单元Ⅰ右2板(2-6)构成；
基本折展单元Ⅱ由对应的单元Ⅰ右1板(2-3)，单元Ⅰ右2板(2-6)、单元Ⅱ中1板(2-7)、单元Ⅱ右1板(2-8)、单元Ⅱ中2板(2-9)、单元Ⅱ右2板(2-10)构成；
基本折展单元Ⅳ由直角梯形状的单元Ⅳ左1板(2-11)，分别呈等腰梯形状的单元Ⅳ中1板(2-12)、单元Ⅳ右1板(2-13)、单元Ⅳ左2板(2-14)、单元Ⅳ中2板(2-15)、单元Ⅳ右2板(2-16)构成；
基本折展单元Ⅴ由对应的单元Ⅳ右1板(2-13)，单元Ⅳ右2板(2-16)、单元Ⅴ中1板(2-17)、单元Ⅴ右1板(2-18)、单元Ⅴ中2板(2-19)、单元Ⅴ右2板(2-20)构成；
基本折展单元Ⅲ由单元Ⅰ中2板(2-5)、单元Ⅰ右2板(2-6)、单元Ⅱ中2板(2-9)、单元Ⅳ中1板(2-12)、单元Ⅳ右1板(2-13)、单元Ⅴ中1板(2-17)构成；
所述的单元Ⅰ右2板(2-6)的短底边与单元Ⅳ右1板(2-13)的短底边相对，单元Ⅳ右1板(2-13)的长底边与单元Ⅳ右2板(2-16)的长底边相对，单元Ⅰ右2板(2-6)的短底边与单元Ⅰ右1板(2-3)的长底边相对；
所述单元Ⅳ右2板(2-16)的两个腰边分别与单元Ⅴ中2板(2-19)、单元Ⅳ中2板(2-15)的对应的腰通过弹簧驱动铰链连接，单元Ⅴ中2板(2-19)、单元Ⅳ中2板(2-15)的另一个腰分别对应的与单元Ⅴ右2板(2-20)、单元Ⅳ左2板(2-14)的对应腰通过弹簧驱动铰链连接；
所述单元Ⅳ右1板(2-13)的两个腰边分别与单元Ⅳ中1板(2-12)、单元Ⅴ中1板(2-17)的对应的腰通过弹簧驱动铰链连接；单元Ⅳ中1板(2-12)、单元Ⅴ中1板(2-17)的另一个腰分别与单元Ⅳ左1板(2-11)、单元Ⅴ右1板(2-18)的斜腰通过弹簧驱动铰链连接；
所述的单元Ⅰ右2板(2-6)的两个腰边分别与单元Ⅰ中2板(2-5)、单元Ⅱ中2板(2-9)的一个腰对应的通过弹簧驱动铰链连接，单元Ⅰ中2板(2-5)、单元Ⅱ中2板(2-9)的另一个腰分别与单元Ⅰ左2板(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李君兰，张朝，王成，张大卫，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12