指定旋转角度的自动分离机构及设计方法技术

本发明专利技术提供了一种指定旋转角度的自动分离机构及设计方法，包括：罩体、母器、转轴、销轴、槽以及孔；罩体上安装销轴，罩体一端设置孔；母器安装转轴，母器上设置槽；当罩体与母器贴合时，罩体相对于母器位置设置为零位，转轴安装在孔中，销轴安装在槽中；孔设置为半开合孔，槽开口处设置为喇叭状圆弧开口；当罩体与母器分离时，罩体通过转轴和孔相对于母器旋转角度为A，销轴通过喇叭状圆弧开口绕转轴圆心转动角度A，孔通过设置为半开合孔与转轴脱离。本发明专利技术提供一种指定旋转角度的自动分离机构，可以在罩体旋转指定角度后自动与母器分离，解决了部件小型化的分离问题。决了部件小型化的分离问题。决了部件小型化的分离问题。

Automatic separation mechanism with specified rotation angle and its design method

【技术实现步骤摘要】
指定旋转角度的自动分离机构及设计方法


[0001]本专利技术涉及航天领域分离机构，具体地，涉及指定旋转角度的自动分离机构及设计方法。

技术介绍

[0002]飞行器上一般会装有各种特殊的部件，这种部件在一般情况下需要牢固的安装在飞行器上。在一定的条件下，必须将该部件从飞行器上分离出去。由于飞行器是飞行速度大，分离过程中受到气动力和干扰力比较大，使得分离的难度较大，可能存在无法分离分离、分离过程中与母器碰撞、分离中解体等故障，故障一旦发生，极可能导致飞行任务失败。
[0003]目前这一类的结构如罩体类部件均为整体式，分离时借助小火箭产生分离力，将罩体与飞行器分离。这种罩体质量大、资源占用多，对飞行器性能提高有限制作用。如果将罩体小型化，使其只保留需要工作的部分，摒弃小火箭，则将极大地起到减重、简化系统的效果，如：
[0004]专利文献CN111498151B涉及一种弹簧推冲装置。包括：推冲壳体和安装在所述推冲壳体内的推冲杆；本技术方案将此装置安装在飞行器与火箭的分离端面上，在器箭分离时，利用本装置的推冲杆将飞行器推开，实现飞行器与火箭的成功分离。本申请具体地利用推冲壳体作为本装置的基础结构，在其内部安装推冲杆，推冲杆靠近第一轴承的一侧设有螺纹孔，利用一个螺杆连到螺纹孔上，从推冲端盖侧将推冲杆拉进推冲壳体内，使推冲杆设有承力块的一侧与推冲壳体设有容纳槽的一侧平齐，从而固定住推冲杆，此时弹簧处于压缩状态，当把推冲壳体上的螺杆拆除后，压缩的弹簧的作用力开始推动推冲杆，使得推冲杆弹出并推动飞行器，实现飞行器与火箭分离的目的。
[0005]因此有必要提出一种新的部件分离方法，可以做到在部件分离初始运动姿态是固定的、有导向的，当分离至合适的位置时迅速分离，以解决部件小型化的分离问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种指定旋转角度的自动分离机构及设计方法。
[0007]根据本专利技术提供的一种指定旋转角度的自动分离机构，包括：罩体、母器、转轴、销轴、槽以及孔；
[0008]所述罩体上安装销轴，所述罩体一端设置孔；
[0009]所述母器安装转轴，所述母器上设置槽；
[0010]当所述罩体与所述母器贴合时，所述罩体相对于所述母器位置设置为零位，所述转轴安装在孔中，所述销轴安装在所述槽中；
[0011]所述孔设置为半开合孔，所述槽开口处设置为喇叭状圆弧开口；
[0012]当所述罩体与所述母器分离时，所述罩体通过转轴和孔相对于所述母器旋转角度为A，所述销轴通过喇叭状圆弧开口绕所述转轴圆心转动角度A，所述孔通过设置为半开合
孔与所述转轴脱离。
[0013]优选地，所述置槽背向喇叭状圆弧开口处设置为与所述销轴相适配的半圆弧凹槽。
[0014]优选地，所述半圆弧凹槽开口处以转轴为中心圆弧过渡，当圆弧过渡段角度达到A时连接喇叭状圆弧开口；
[0015]所述销轴脱离槽的过程为导向段，所述罩体旋转方向受圆弧过渡、转轴以及孔导向约束。
[0016]优选地，半开合孔的孔满足当所述罩体与所述母器贴合时，所述转轴沿转轴中心与槽中心连线背向所述罩体分离时转动方向一侧与所述孔贴合角度大于45
°
；
[0017]当所述罩体与所述母器贴合时，所述罩体通过孔和转轴受垂直于转轴中心与槽中心连线方向限位。
[0018]优选地，半开合孔的孔还满足当所述罩体沿分离方向旋转角度A后，所述转轴沿转轴中心与槽中心连线背向所述罩体分离时转动方向一侧与所述孔贴合角度小于45
°
；
[0019]当所述罩体沿分离方向旋转角度A后，所述罩体不受导向约束。
[0020]优选地，所述罩体一端设置避位槽，所述母器安装在所述避位槽内。
[0021]优选地，所述避位槽两侧的罩体上设置通孔；
[0022]所述销轴固定安装在两侧所述通孔中。
[0023]优选地，所述罩体连接母器一端末端设置孔；
[0024]所述母器向外侧延伸出转轴，所述转轴与所述孔相适配。
[0025]优选地，所述母器上设置槽，所述槽与所述销轴相适配。
[0026]优选地，所述指定旋转角度的自动分离机构的设计方法，包括以下步骤：
[0027]步骤S1，根据载荷确定所述转轴和所述销轴的直径尺寸，根据安装尺寸预确定所述转轴和所述销轴的距离；
[0028]步骤S2，根据所述转轴和所述销轴的相对位置确认所述槽位置，根据销轴直径确认槽的直径；
[0029]步骤S3，加工出槽及以转轴为中心的圆弧过渡段，当圆弧过渡段角度达到A时加工出喇叭状圆弧开口；
[0030]步骤S4，在所述罩体上加工出半开合的孔；
[0031]步骤S5，对设计后零件进行动力学仿真，确认分离轨迹正确性。
[0032]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0033]本专利技术提供一种指定旋转角度的自动分离机构，可以在罩体旋转指定角度后自动与母器分离，解决了部件小型化的分离问题。
附图说明
[0034]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0035]图1为自动分离机构贴合时结构示意图；
[0036]图2为自动分离机构分离时结构示意图；
[0037]图3为自动分离机构分离时主视图；
[0038]图4为圆弧过渡段原理图；
[0039]图5为半开合孔原理图。
[0040]图中所示：
[0041]具体实施方式
[0042]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0043]实施例1
[0044]如图1至图3所示，一种指定旋转角度的自动分离机构，包括：罩体1、母器2、转轴3、销轴4、槽5以及孔6；罩体1上安装销轴4，罩体1一端设置孔6，母器2安装转轴3，母器2上设置槽5；当罩体1与母器2贴合时，罩体1相对于母器2位置设置为零位，转轴3安装在孔6中，销轴4安装在槽5中，孔6设置为半开合孔，孔6两侧设置为圆弧状；，槽5开口处设置为喇叭状圆弧开口；当罩体1与母器2分离时，罩体1通过转轴3和孔6相对于母器2旋转角度为A，销轴4通过喇叭状圆弧开口绕转轴3圆心转动角度A，孔6通过设置为半开合孔与转轴3脱离。罩体1一端设置避位槽，母器2安装在避位槽内，避位槽两侧的罩体1上设置通孔，销轴4固定安装在两侧通孔中。罩体1连接母器2一端末端设置孔6，母器2向外侧延伸出转轴3，转轴3与孔6相适配，母器2上设置槽5，槽5与销轴4相适配。
[0045]如图4所示，置槽5背向喇叭状圆弧开口处设置为与销轴4相适配的半圆弧凹槽，半圆弧凹槽开口处以转轴3为中心圆弧过渡，当圆弧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种指定旋转角度的自动分离机构，其特征在于，包括：罩体(1)、母器(2)、转轴(3)、销轴(4)、槽(5)以及孔(6)；所述罩体(1)上安装销轴(4)，所述罩体(1)一端设置孔(6)；所述母器(2)安装转轴(3)，所述母器(2)上设置槽(5)；当所述罩体(1)与所述母器(2)贴合时，所述罩体(1)相对于所述母器(2)位置设置为零位，所述转轴(3)安装在孔(6)中，所述销轴(4)安装在所述槽(5)中；所述孔(6)设置为半开合孔，所述槽(5)开口处设置为喇叭状圆弧开口；当所述罩体(1)与所述母器(2)分离时，所述罩体(1)通过转轴(3)和孔(6)相对于所述母器(2)旋转角度为A，所述销轴(4)通过喇叭状圆弧开口绕所述转轴(3)圆心转动角度A，所述孔(6)通过设置为半开合孔与所述转轴(3)脱离。2.根据权利要求1所述指定旋转角度的自动分离机构，其特征在于：所述置槽(5)背向喇叭状圆弧开口处设置为与所述销轴(4)相适配的半圆弧凹槽。3.根据权利要求2所述指定旋转角度的自动分离机构，其特征在于：所述半圆弧凹槽开口处以转轴(3)为中心圆弧过渡，当圆弧过渡段角度达到A时连接喇叭状圆弧开口；所述销轴(4)脱离槽(5)的过程为导向段，所述罩体(1)旋转方向受槽(5)、圆弧过渡、转轴(3)以及孔(6)的导向约束。4.根据权利要求3所述指定旋转角度的自动分离机构，其特征在于：半开合孔的孔(6)满足当所述罩体(1)与所述母器(2)贴合时，所述转轴(3)沿转轴(3)中心与槽(5)中心连线背向所述罩体(1)分离时转动方向一侧与所述孔(6)贴合角度大于45
°
；当所述罩体(1)与所述母器(2)贴合时，所述罩体(1)通过孔(6)和转轴(3)受垂直于转轴(3)中心与槽(5)中心连线方向限位。...

【专利技术属性】
技术研发人员：武秋生，李昱霖，许自然，慕健铭，赵志鹏，潘勇，尚宇晴，
申请(专利权)人：上海机电工程研究所，
类型：发明
国别省市：