单自由度剪叉联动型伸缩肋式折展天线机构制造技术

本发明专利技术提供一种单自由度剪叉联动型伸缩肋式折展天线机构，其包括P个剪叉伸缩组件和驱动组件，剪叉伸缩组件呈圆周阵列设置在驱动组件外侧，剪叉伸缩组件包括第一剪叉臂、第二剪叉臂、第三剪叉臂和第四剪叉臂，各剪叉臂间通过转动副连接，驱动组件包括驱动电机、减速器、第一轴承、升降座、升降丝杠、固定座、第二轴承、端盖和固定支架，第一剪叉臂的第一端与驱动组件的升降座连接，第二剪叉臂的第一端与驱动组件的固定座连接。本发明专利技术将升降丝杠上升降座的往复直线运动转化为剪叉伸缩组件的展开或收拢，进而控制折展天线机构的展开口径，具有高刚度、高收拢率、口径大小可调等优点。口径大小可调等优点。口径大小可调等优点。

【技术实现步骤摘要】
单自由度剪叉联动型伸缩肋式折展天线机构


[0001]本专利技术涉及折展天线
，具体涉及一种单自由度剪叉联动型伸缩肋式折展天线机构。

技术介绍

[0002]目前，各国在航天领域的竞争愈发激烈，为把各种机械设备安全高效的运送到太空，以便进一步开展科学研究，对于空间可展机构的需求是未来发展的必然趋势。空间可展机构易于展开收拢，便于运输，安装简便，质量轻巧等独特优势在太空轨道建设以及卫星通信等重大航天项目领域具有重要的研究意义。
[0003]随着在深空探测、军事侦察、对地观测等需求的不断提高，对空间可展机构的高精度、大口径、轻量化提出了更高的要求，但由于受制于航天工具的体积的限制，各种航天航空专用机构只能设计成折展机构的形式装配在火箭内部，待火箭运送航天器进入轨道后，再依靠自身的动力装置将其展开至工作状态，具有折叠和展开功能的可展机构越来越多，在各类航天器上获得了广泛的应用，空间可展机构的研究已经逐渐成为航空航天领域的研究热点之一。
[0004]而且，根据航空航天深空探索任务的需要，空间折展天线不断向着大尺度、大折叠比、高精度、高刚度、易于控制方向发展，因此，为了适应需求不断增长的航空可展天线，亟需提出自由度少、制造工艺性好、刚度高、折叠比大等性能优良的可展机构。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种单自由度剪叉联动型伸缩肋式折展天线机构，将升降丝杠上升降座的往复直线运动转化为剪叉伸缩组件的展开或收拢，进而控制折展天线机构的展开口径，具有高刚度、高收拢率、口径大小可调等优点。
[0006]本专利技术提供了一种单自由度剪叉联动型伸缩肋式折展天线机构，其包括P个剪叉伸缩组件和驱动组件，所述剪叉伸缩组件呈圆周阵列设置在所述驱动组件外侧，所述剪叉伸缩组件，其包括第一剪叉臂、第二剪叉臂、Q根第三剪叉臂和两根第四剪叉臂，所述第一剪叉臂的第一端与所述升降座的第一铰接头连接，所述第二剪叉臂的第一端与所述固定座的第二铰接头连接，所述第一剪叉臂与所述第二剪叉臂的中部在交叉位置转动连接，所述第一剪叉臂和第二剪叉臂的第二端分别与所述第三剪叉臂的第一端连接，Q根所述第三剪叉臂间通过转动副依次首尾连接，且相邻两条所述第三剪叉臂的中部在交叉位置转动连接，所述第三剪叉臂的第二端与所述第四剪叉臂的第一端连接；所述驱动组件，其包括驱动电机、减速器、第一轴承、升降座、升降丝杠、固定座、第二轴承、端盖和固定支架，所述驱动电机的输出轴经减速器通过联轴器与所述升降丝杠的第一端连接，所述第一轴承套设在所述升降丝杠的第一端，所述升降座上设有螺纹孔，且螺纹孔的中心位于所述升降丝杠的轴线上，所述升降座通过螺纹孔套装在所述升降丝杠上，且沿着所述升降丝杠的轴线方向往复移动，所述固定座套装在所述升降丝杠的第二端，所述固定座中部设有固定孔，所述升降丝
杠通过固定孔安设在所述固定座中，所述升降丝杠的第二端与第二轴承连接，第二轴承与所述端盖连接，所述升降座和固定座上均设有用于所述固定支架插入的方形凹槽，所述固定支架设置在所述升降丝杠的外侧，所述固定支架的第一端与所述升降座的第一凹槽连接，所述固定支架的第二端与所述固定座的第二凹槽连接。
[0007]可优选的是，所述第一剪叉臂和第二剪叉臂的结构相同，所述第一剪叉臂、第二剪叉臂和第三剪叉臂的第一端、中部和第二端均开设有用于插入固定销的销孔，且所述第一剪叉臂的第一端设有凸台，凸台上开设有销孔，各剪叉臂交叉位置通过固定销转动连接，所述第一剪叉臂、第二剪叉臂和第三剪叉臂的长度相等，所述第四剪叉臂长度是所述第一剪叉臂、第二剪叉臂和第三剪叉臂长度的0.5倍，完全展开后，P个所述剪叉伸缩组件组成的天线机构工作面均位于同一个平面内，通过调节所述升降座在所述固定支架上的位置来控制所述剪叉伸缩组件，进而控制折展天线机构的展开口径。
[0008]可优选的是，通过调整所述第一剪叉臂、第二剪叉臂、第三剪叉臂和第四剪叉臂的尺寸，改变折展天线机构完全展开后面积的大小和完全收拢后所占包络体积的大小。
[0009]可优选的是，所述升降座圆周外侧均设有第一铰接头，且所述第一铰接头的数量为P个，且所述第一铰接头上均开设有通孔，用于通过转动副与所述第一剪叉臂的第一端连接。
[0010]可优选的是，所述固定座圆周外侧均设有第二铰接头，且所述第二铰接头的数量为P个，所述第二铰接头上均开设有通孔，用于通过转动副与所述第二剪叉臂的第一端连接。
[0011]可优选的是，所述剪叉伸缩组件能够独立实现展开与收拢，且所述剪叉伸缩组件的剪叉臂间均采用转动副连接，所述剪叉伸缩组件处于完全收拢状态下，各个剪叉臂间相互靠拢、姿态保持一致均位于同一平面内，处于最小体积状态。
[0012]可优选的是，所述驱动电机为变频调速电机，所述减速器用于降低电机转速，减小冲击震动，使所述剪叉伸缩组件伸展平稳。
[0013]本专利技术与现有技术相比，具有如下优点：
[0014]1.本专利技术通过调节升降座在固定支架上的位置来控制剪叉伸缩组件，进而控制折展天线机构的展开口径，能够有效提高整体机构的刚度，减少变形带来的不利影响，使空间可展天线机构在工作过程中更加安全、高效和便捷。
[0015]2.本专利技术通过驱动机构的设置，将升降丝杠上升降座的往复直线运动转化为剪叉伸缩组件的展开或收拢，通过剪叉伸缩组件的阵列组合形成任意口径大小的折展天线机构，且剪叉伸缩组件的剪叉臂间均采用转动副连接，使剪叉伸缩组件在完全收拢状态下，各个剪叉臂间相互靠拢，姿态保持一致均位于同一平面内，使折展天线机构的收拢率更高，有效节省了携带天线的空间。
[0016]3.本专利技术设置的驱动电机为变频调速电机，用于减少造成天线结构的损坏和引起天线结构的振动而引起的冲击力，解决了现有折展天线机构精度低、稳定性差、整体刚度低等问题，具有高刚度、高收拢率、口径大小可调等优点。
附图说明
[0017]图1为本专利技术单自由度剪叉联动型伸缩肋式折展天线机构的整体结构示意图；
[0018]图2为本专利技术单自由度剪叉联动型伸缩肋式折展天线机构中剪叉伸缩组件和驱动组件配合的结构示意图；
[0019]图3为本专利技术单自由度剪叉联动型伸缩肋式折展天线机构中驱动组件的整体结构示意图；
[0020]图4为本专利技术单自由度剪叉联动型伸缩肋式折展天线机构中驱动组件的局部结构示意图；
[0021]图5为本专利技术单自由度剪叉联动型伸缩肋式折展天线机构中第一剪叉臂的结构示意图；
[0022]图6为本专利技术单自由度剪叉联动型伸缩肋式折展天线机构中升降座的结构示意图；
[0023]图7为本专利技术单自由度剪叉联动型伸缩肋式折展天线机构中固定座的结构示意图；
[0024]图8为本专利技术单自由度剪叉联动型伸缩肋式折展天线机构中带弧度的剪叉伸缩组件的结构示意图；
[0025]图9为本专利技术单自由度剪叉联动型伸缩肋式折展天线机构展开工作面为抛物面的结构示意图；
[0026]图10为本专利技术单自由度剪叉联动型伸缩肋式折展天线机构展开工作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单自由度剪叉联动型伸缩肋式折展天线机构，其特征在于，其包括P个剪叉伸缩组件和驱动组件，所述剪叉伸缩组件呈圆周阵列设置在所述驱动组件外侧，所述剪叉伸缩组件，其包括第一剪叉臂、第二剪叉臂、Q根第三剪叉臂和第四剪叉臂，所述第一剪叉臂的第一端与所述升降座的第一铰接头连接，所述第二剪叉臂的第一端与所述固定座的第二铰接头连接，所述第一剪叉臂与所述第二剪叉臂的中部在交叉位置转动连接，所述第一剪叉臂和第二剪叉臂的第二端分别与所述第三剪叉臂的第一端连接，Q根第三剪叉臂间通过转动副依次首尾连接，且相邻两条所述第三剪叉臂的中部在交叉位置转动连接，所述第三剪叉臂的第二端与所述第四剪叉臂的第一端连接；所述驱动组件，其包括驱动电机、减速器、第一轴承、升降座、升降丝杠、固定座、第二轴承、端盖和固定支架，所述驱动电机的输出轴经减速器通过联轴器与所述升降丝杠的第一端连接，所述第一轴承套设在所述升降丝杠的第一端，所述升降座上设有螺纹孔，且所述螺纹孔的中心位于所述升降丝杠的轴线上，所述升降座通过螺纹孔套装在所述升降丝杠上，且沿着所述升降丝杠的轴线方向往复移动，所述固定座套装在所述升降丝杠的第二端，所述固定座中部设有固定孔，所述升降丝杠通过固定孔安设在所述固定座中，所述升降丝杠的第二端与第二轴承连接，第二轴承与所述端盖连接，所述升降座和固定座上均设有用于所述固定支架插入的方形凹槽，所述固定支架设置在所述升降丝杠的外侧，所述固定支架的第一端与所述升降座的第一凹槽连接，所述固定支架的第二端与所述固定座的第二凹槽连接。2.根据权利要求1所述的单自由度剪叉联动型伸缩肋式折展天线机构，其特征在于，所述第一剪叉臂和第二剪叉臂的结构相同，所述第一剪叉臂、第二剪叉臂和第三剪叉臂的第一端、中部和第二端均开设有用于插入固定销的销孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩博，高超，李祥鲲，苑展图，姚宇先，赵永生，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：