【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及空间可展开机构，具体是一种可实现二维展开的空间盘绕式伸展臂。
技术介绍
1、小卫星由于其自身体积的限制，需要使用展开机构增大太阳帆的面积，为在轨运行获取更多能量，二维展开机构可以为太阳帆等平面展开结构提供更多的连接点位，以增加太阳帆的展开面积，同时由于增加了约束点位，因此可以有效提高太阳帆等平面展开结构的力学性能；此外观测卫星上空间可展开天线同样需要二维展开机构为天线展开提供支持。为了满足这些新的需求，一种解决方式是通过二维空间可展开机构实现卫星构型可变，二维可展开机构在卫星发射段收拢，在卫星入轨后展开为预定构型，通过此种方式可以最大限度地降低运载火箭有效载荷舱容积对于空间任务的限制；展开为预定构型后，顶部平台可搭载空间环境探测载荷，展开机构本身可以作为折叠的太阳帆或空间可展开天线展开的连接支撑结构。在常用的空间展开构型中，盘绕式伸展臂由于构造简单、质量较小、可靠性高、伸缩比大等优点，非常适合于小卫星的空间展开任务。目前卫星上使用的空间盘绕式伸展臂基本都为一维展开机构。目前卫星上使用的二维展开机构存在伸缩比较小，质量较大的问题，因此需要设计出一种伸缩比较大的轻质二维展开机构。基于以上需求，设计了一种可实现二维展开的空间盘绕式伸展臂。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种可实现二维展开的空间盘绕式伸展臂，解决了上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种可实现二维展开的空间盘绕式伸展臂，包括主臂机构、二级
4、主臂机构，包括设置于底部的底座组件，底座组件上设置有纵杆，相邻两个纵杆之间设置有横杆；
5、二级展开机构，包括与纵杆上端连接的顶板，顶板上设置有传动组件；
6、侧臂机构，包括设置于顶板两端的固定安装板，固定安装板上设置有侧臂底座，侧臂底座远离顶板的一侧设置有侧臂桁架结构，侧臂桁架结构的端部设置有侧臂顶板。
7、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述底座组件包括底座下底板，底座下底板的上方设置有与底座下底板螺纹连接的底座上底板，底座上底板的上表面设置有第一耳片，第一耳片连接纵杆的下端，所述底座下底板的中部设置有底座线轮，底座线轮的端部设置有阻尼器。
8、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述纵杆的中部设置有v型铰链组件，所述v型铰链组件包括与纵杆连接的v型铰接头，v型铰接头的两侧连接横杆，最上方v型铰接头通过第一螺栓连接对角加劲索，所述对角加劲索呈之字形自上而下的依次穿过v型铰接头上的通孔，对角加劲索的中部通过第二螺栓与横杆连接，对角加劲索的下端连接底座上底板。
9、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述顶板的下表面外侧设置有第二耳片，第二耳片连接纵杆的上端，顶板的下表面中部设置有主臂牵引绳连接杆，主臂牵引绳连接杆通过牵引绳连接底座线轮。
10、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述传动组件包括设置于顶板上并且自左向右依次设置的三个相互同步转动的第一传动轴，中间的第一传动轴的后端设置了第一直齿轮，第一直齿轮的两侧啮合连接有第二直齿轮，第二直齿轮固定连接两侧所述第一传动轴的后端，两侧所述第一传动轴的中部设置有线轮，所述顶板的侧边设置有电机，电机的输出轴连接第二传动轴的一端，第二传动轴的另一端固定连接第一斜齿轮，第一斜齿轮啮合连接第二斜齿轮，第二斜齿轮固定连接中间的所述第一传动轴的前端。
11、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述第一传动轴的两侧转动连接有第一轴承，第二传动轴的两侧转动连接有第二轴承，第一轴承和第二轴承的端部均设置有轴承固定盖板，轴承固定盖板通过第三螺栓与顶板固定连接。
12、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述侧臂底座包括与侧臂桁架结构连接的顶端圆盘平台，顶端圆盘平台靠近顶板的一侧设置有侧臂牵引绳连接杆，所述侧臂牵引绳连接杆通过牵引绳连接线轮。
13、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述顶端圆盘平台远离顶板的一侧设置有侧臂盖板，侧臂盖板的中部设置有转动杆，转动杆的两侧设置有沿着顶端圆盘平台内壁滚动的第一滑轮。
14、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述顶板的两侧设置有滑轨，转动杆的端部设置有滑轨配合的第二滑轮。
15、本专利技术具有以下有益之处：
16、本专利技术适用于一种可实现二维展开的空间盘绕式伸展臂，通过设计由齿轮系统构成的二级展开机构，使得第二级两盘绕式伸展臂的协同展开得以实现，主臂顶板对侧臂机构展开有限位作用，可以减小二级展开时盘绕式伸展臂扰动，本装置的二级展开控制机构尺寸较小，结构紧凑，对于空间的利用率较高。
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1.一种可实现二维展开的空间盘绕式伸展臂，其特征在于，包括主臂机构（1）、二级展开机构（2）和侧臂机构（3）；
2.根据权利要求1所述的一种可实现二维展开的空间盘绕式伸展臂，其特征在于，所述底座组件（15）包括底座下底板（152），底座下底板（152）的上方设置有与底座下底板（152）螺纹连接的底座上底板（151），底座上底板（151）的上表面设置有第一耳片（155），第一耳片（155）连接纵杆（12）的下端，所述底座下底板（152）的中部设置有底座线轮（153），底座线轮（153）的端部设置有阻尼器（154）。
3.根据权利要求1所述的一种可实现二维展开的空间盘绕式伸展臂，其特征在于，所述纵杆（12）的中部设置有V型铰链组件（14），所述V型铰链组件（14）包括与纵杆（12）连接的V型铰接头（141），V型铰接头（141）的两侧连接横杆（11），最上方V型铰接头（141）通过第一螺栓（142）连接对角加劲索（13），所述对角加劲索（13）呈之字形自上而下的依次穿过V型铰接头（141）上的通孔，对角加劲索（13）的中部通过第二螺栓（143）与横杆（11）连
4.根据权利要求2所述的一种可实现二维展开的空间盘绕式伸展臂，其特征在于，所述顶板（21）的下表面外侧设置有第二耳片（24），第二耳片（24）连接纵杆（12）的上端，顶板（21）的下表面中部设置有主臂牵引绳连接杆（23），主臂牵引绳连接杆（23）通过牵引绳（16）连接底座线轮（153）。
5.根据权利要求1所述的一种可实现二维展开的空间盘绕式伸展臂，其特征在于，所述传动组件（22）包括设置于顶板（21）上并且自左向右依次设置的三个相互同步转动的第一传动轴（230），中间的第一传动轴（230）的后端设置了第一直齿轮（224），第一直齿轮（224）的两侧啮合连接有第二直齿轮（225），第二直齿轮（225）固定连接两侧所述第一传动轴（230）的后端，两侧所述第一传动轴（230）的中部设置有线轮（226），所述顶板（21）的侧边设置有电机（221），电机（221）的输出轴连接第二传动轴（232）的一端，第二传动轴（232）的另一端固定连接第一斜齿轮（222），第一斜齿轮（222）啮合连接第二斜齿轮（223），第二斜齿轮（223）固定连接中间的所述第一传动轴（230）的前端。
6.根据权利要求5所述的一种可实现二维展开的空间盘绕式伸展臂，其特征在于，所述第一传动轴（230）的两侧转动连接有第一轴承（227），第二传动轴（232）的两侧转动连接有第二轴承（228），第一轴承（227）和第二轴承（228）的端部均设置有轴承固定盖板（229），轴承固定盖板（229）通过第三螺栓（231）与顶板（21）固定连接。
7.根据权利要求5所述的一种可实现二维展开的空间盘绕式伸展臂，其特征在于，所述侧臂底座（31）包括与侧臂桁架结构（32）连接的顶端圆盘平台（331），顶端圆盘平台（331）靠近顶板（21）的一侧设置有侧臂牵引绳连接杆（332），所述侧臂牵引绳连接杆（332）通过牵引绳（16）连接线轮（226）。
8.根据权利要求7所述的一种可实现二维展开的空间盘绕式伸展臂，其特征在于，所述顶端圆盘平台（331）远离顶板（21）的一侧设置有侧臂盖板（333），侧臂盖板（333）的中部设置有转动杆（334），转动杆（334）的两侧设置有沿着顶端圆盘平台（331）内壁滚动的第一滑轮（335）。
9.根据权利要求8所述的一种可实现二维展开的空间盘绕式伸展臂，其特征在于，所述顶板（21）的两侧设置有滑轨（25），转动杆（334）的端部设置有滑轨（25）配合的第二滑轮（336）。
...【技术特征摘要】
1.一种可实现二维展开的空间盘绕式伸展臂，其特征在于，包括主臂机构（1）、二级展开机构（2）和侧臂机构（3）；
2.根据权利要求1所述的一种可实现二维展开的空间盘绕式伸展臂，其特征在于，所述底座组件（15）包括底座下底板（152），底座下底板（152）的上方设置有与底座下底板（152）螺纹连接的底座上底板（151），底座上底板（151）的上表面设置有第一耳片（155），第一耳片（155）连接纵杆（12）的下端，所述底座下底板（152）的中部设置有底座线轮（153），底座线轮（153）的端部设置有阻尼器（154）。
3.根据权利要求1所述的一种可实现二维展开的空间盘绕式伸展臂，其特征在于，所述纵杆（12）的中部设置有v型铰链组件（14），所述v型铰链组件（14）包括与纵杆（12）连接的v型铰接头（141），v型铰接头（141）的两侧连接横杆（11），最上方v型铰接头（141）通过第一螺栓（142）连接对角加劲索（13），所述对角加劲索（13）呈之字形自上而下的依次穿过v型铰接头（141）上的通孔，对角加劲索（13）的中部通过第二螺栓（143）与横杆（11）连接，对角加劲索（13）的下端连接底座上底板（151）。
4.根据权利要求2所述的一种可实现二维展开的空间盘绕式伸展臂，其特征在于，所述顶板（21）的下表面外侧设置有第二耳片（24），第二耳片（24）连接纵杆（12）的上端，顶板（21）的下表面中部设置有主臂牵引绳连接杆（23），主臂牵引绳连接杆（23）通过牵引绳（16）连接底座线轮（153）。
5.根据权利要求1所述的一种可实现二维展开的空间盘绕式伸展臂，其特征在于，所述传动组件（22）包括设置于顶板（21）上并且自左向右依次设置的三个相互同步转动的第一传动轴（230），中间的第一传动轴（230）的后端设置了第一直齿轮（224）...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙亮，王鹏程，黄海，陈珅艳，刘泽书，汤闻达，赵旭瑞，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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