【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种螺旋折展机构，特别涉及一种折叠翼绳索驱动滚珠逆螺旋折展装置，属于机械领域。
技术介绍
1、折展是一种重要的功能需求，最简单实现折展功能是利用减速器直接将电机的旋转变为末端旋转运动，减速比配置可实现力矩增大、速度减小效果，但各类减速器的径向尺寸相对较大，尤其是在转轴空间尺寸受限制的场合，该类型传动更加难以适应。
2、螺旋传动可逆向使用，将直线转化为旋转，且滚珠的应用能够达到90％以上的效率，而绳索传动机构适合大尺度驱动、远端驱动、异形空间内布局，故而如何考虑将以上功能机构组合，以实现扁平翼面空间的大载荷折展动作，是亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：为实现扁平翼面空间的大载荷折展动作，本专利技术提出的一种折叠翼绳索驱动滚珠逆螺旋折展装置，达到紧凑高度翼面空间下的大尺度高效率驱动、大角度高转矩密度折展效果。
2、本专利技术所采用的技术方案是：一种折叠翼绳索驱动滚珠逆螺旋折展装置，包括：折展机构、绳索驱动机构、滑轮转向机构；绳索驱动机构支撑折展机构和滑轮转向机构，绳索驱动机构通过调节距离使得滑轮转向机构中的钢丝绳保持张紧状态，滑轮转向机构用于改变钢丝绳的方向，绳索驱动机构输出的旋转动作，经过滑轮转向机构对钢丝绳的转向改变作用后，转变为钢丝绳对折展机构的往复拉紧动作，拉动折展机构驱动折叠翼与固定翼进行定轴旋转。
3、进一步的，所述折展机构包括：螺旋槽螺母、复合丝杆、直线槽螺母、锁紧环、止推轴承座、固定螺栓、
4、进一步的，所述复合丝杆外壁上整体加工螺旋凹槽，螺旋凹槽绕周向均匀分布数量为n，在螺旋凹槽两端分别绕周向均匀加工直线凹槽，直线凹槽绕圆周均布数量为n，使得复合丝杆中间部位形成螺旋凹槽段，螺旋凹槽段两侧分别形成直线/螺旋复合凹槽段。
5、进一步的，所述复合丝杆的外壁上整体加工的螺旋凹槽的导程为p，当螺旋槽螺母转动90°时，螺旋凹槽总长度为p/2+x+2y，两端加工的直线凹槽总长度为p/2+2y，x为螺旋槽螺母的螺旋凹槽长度，y为直线槽螺母的直线凹槽长度。
6、进一步的，所述螺旋槽螺母包括折叠翼连接杆和复合丝杆安装环，折叠翼连接杆用于与折叠翼连接，复合丝杆安装环的内孔壁面上设有螺旋凹槽，内孔两端为挡环结构，螺旋凹槽长度为x，螺旋凹槽绕圆周均布数量为n，螺旋槽螺母的螺旋凹槽的导程、升角、廓形均与复合丝杆的螺旋凹槽部分相同，且廓形与螺旋段滚珠的直径相等；螺旋段滚珠在螺旋槽螺母螺旋凹槽的半弧约束下，在复合丝杆的螺旋凹槽部分滚动、滑动，且不进入直线凹槽部分。
7、进一步的，所述直线槽螺母包括固定翼连接框和复合丝杠安装环，复合丝杠安装环的内孔壁面设有直线凹槽，内孔一侧端部安装有锁紧环，直线凹槽长度为y，直线凹槽绕圆周均布数量为n，该直线凹槽的导程、升角、廓形均与复合丝杆的直线凹槽部分相同，且廓形与直线滚珠的直径相等；直线滚珠在直线槽螺母的直线凹槽的半弧约束下，在复合丝杆的直线凹槽部分滚动、滑动，且不进入螺旋凹槽部分。
8、进一步的，所述绳索驱动机构包括：伺服电机、螺旋卷筒、绳驱壳体、安装板和绳驱支架；伺服电机的转轴安装在螺旋卷筒的孔内，螺旋卷筒安装在绳驱壳体内，伺服电机的法兰结构安装在绳驱壳体一侧，绳驱壳体的法兰结构安装在安装板上，安装板的法兰结构连接绳驱支架一端；绳驱支架置于固定翼的空腔中。
9、进一步的，所述滑轮转向机构包括：钢丝绳、滑轮支架、滑轮、和滑轮轴；滑轮通过滑轮轴安装在滑轮支架两端，滑轮相对滑轮支架转动；滑轮支架固定在绳驱支架一端；复合丝杆两端分别与钢丝绳连接，钢丝绳绕过滑轮后，缠绕并固定在螺旋卷筒上，当螺旋卷筒由伺服电机驱动正反转动时，对钢丝绳实现放松或拉紧动作；两个直线槽螺母安装在滑轮支架中间部位；钢丝绳的往复拉紧动作使得复合丝杆相对螺旋槽螺母、直线槽螺母滑动或滚动，使螺旋槽螺母作旋转运动。
10、进一步的，所述绳驱壳体侧面设有豁口，用于适配钢丝绳。
11、进一步的，所述螺旋卷筒表面设有横截面为半圆形的螺旋槽，用于与钢丝绳配合。
12、本专利技术与现有技术相比的优点在于：
13、(1)本专利技术提出的一种折叠翼绳索驱动滚珠逆螺旋折展装置，采用滚珠逆螺旋为核心工作原理，三种滚珠的作用可大大减小摩擦力，使得驱动装置功率需求降低；滚珠逆螺旋通过直线运动转为旋转运动，可显著降低其高度尺寸，适配翼面扁平高度空间；采用直线/螺旋复合段凹槽设计，两种钢球相互独立且不干涉，机构的轴向尺寸减小。
14、(2)本专利技术采用绳索驱动机构与滑轮转向机构进一步降低对翼面高度空间需求，且适配更加灵活的远端驱动；采用钢丝绳作为力传递介质，其柔性物理特性，可以适配翼面振动力学环境。
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1.一种折叠翼绳索驱动滚珠逆螺旋折展装置，其特征在于，包括：折展机构、绳索驱动机构、滑轮转向机构；绳索驱动机构支撑折展机构和滑轮转向机构，绳索驱动机构通过调节距离使得滑轮转向机构中的钢丝绳(4a)保持张紧状态，滑轮转向机构用于改变钢丝绳(4a)的方向；绳索驱动机构输出的旋转动作，经过滑轮转向机构对钢丝绳(4)的转向改变作用后，转变为钢丝绳(4a)对折展机构的往复拉紧动作，拉动折展机构驱动折叠翼(1b)与固定翼(1a)进行定轴旋转。
2.根据权利要求1所述的一种折叠翼绳索驱动滚珠逆螺旋折展装置，其特征在于，所述折展机构包括：螺旋槽螺母(2a)、复合丝杆(2b)、直线槽螺母(2c)、锁紧环(2d)、止推轴承座(2e)、固定螺栓(2f)、直线滚珠(2g)、螺旋段滚珠(2h)和止推滚珠(2i)；螺旋槽螺母(2a)与折叠翼(1b)安装固定；两个直线槽螺母(2c)与固定翼(1a)安装固定，并且同轴、对称布置于螺旋槽螺母(2a)的两侧；复合丝杆(2b)穿过螺旋槽螺母(2a)与直线槽螺母(2c)的内部空腔，复合丝杆(2b)与螺旋槽螺母(2a)之间的圆弧凹槽结构内安装若干螺旋段滚珠(2
3.根据权利要求2所述的一种折叠翼绳索驱动滚珠逆螺旋折展装置，其特征在于，所述复合丝杆(2b)外壁上整体加工螺旋凹槽，螺旋凹槽绕周向均匀分布数量为N，在螺旋凹槽两端分别绕周向均匀加工直线凹槽，直线凹槽绕圆周均布数量为N，使得复合丝杆(2b)中间部位形成螺旋凹槽段，螺旋凹槽段两侧分别形成直线/螺旋复合凹槽段；N为正整数。
4.根据权利要求3所述的一种折叠翼绳索驱动滚珠逆螺旋折展装置，其特征在于，所述复合丝杆(2b)的外壁上整体加工的螺旋凹槽的导程为P，当螺旋槽螺母(2a)转动90°时，螺旋凹槽总长度为P/2+X+2Y，两端加工的直线凹槽总长度为P/2+2Y，X为螺旋槽螺母(2a)的螺旋凹槽长度，Y为直线槽螺母(2c)的直线凹槽长度。
5.根据权利要求2所述的一种折叠翼绳索驱动滚珠逆螺旋折展装置，其特征在于，所述螺旋槽螺母(2a)包括折叠翼连接杆和复合丝杆安装环，折叠翼连接杆用于与折叠翼(1b)连接，复合丝杆安装环的内孔壁面上设有螺旋凹槽，内孔两端为挡环结构，螺旋凹槽长度为X，螺旋凹槽绕圆周均布数量为N，螺旋槽螺母(2a)的螺旋凹槽的导程、升角、廓形均与复合丝杆(2b)的螺旋凹槽部分相同，且廓形与螺旋段滚珠(2h)的直径相等；螺旋段滚珠(2h)在螺旋槽螺母(2a)螺旋凹槽的半弧约束下，在复合丝杆(2b)的螺旋凹槽部分滚动、滑动，且不进入直线凹槽部分。
6.根据权利要求2所述的一种折叠翼绳索驱动滚珠逆螺旋折展装置，其特征在于，所述直线槽螺母(2c)包括固定翼连接框和复合丝杠安装环，复合丝杠安装环的内孔壁面设有直线凹槽，内孔一侧端部安装有锁紧环(2d)，直线凹槽长度为Y，直线凹槽绕圆周均布数量为N，该直线凹槽的导程、升角、廓形均与复合丝杆(2b)的直线凹槽部分相同，且廓形与直线滚珠(2g)的直径相等；直线滚珠(2g)在直线槽螺母(2c)的直线凹槽的半弧约束下，在复合丝杆(2b)的直线凹槽部分滚动、滑动，且不进入螺旋凹槽部分。
7.根据权利要求2所述的一种折叠翼绳索驱动滚珠逆螺旋折展装置，其特征在于，所述绳索驱动机构包括：伺服电机(3a)、螺旋卷筒(3b)、绳驱壳体(3c)、安装板(3d)和绳驱支架(3e)；伺服电机(3a)的转轴安装在螺旋卷筒(3b)的孔内，螺旋卷筒(3b)安装在绳驱壳体(3c)内，伺服电机(3a)的法兰结构安装在绳驱壳体(3c)一侧，绳驱壳体(3c)的法兰结构安装在安装板(3d)上，安装板(3d)的法兰结构连接绳驱支架(3e)一端；绳驱支架(3e)置于固定翼(1a)的空腔中。
8.根据权利要求7所述的一种折叠翼绳索驱动滚珠逆螺旋折展装置，其特征在于，所述滑轮转向机构包括：钢丝绳(4a)、滑轮支架(4b)、滑轮(4c)、和滑轮轴(4d)；滑轮(4c)通过滑轮轴(4d)安装在滑轮支架(4b)两端，滑轮(4c)相对滑轮支架(4b)转动；滑轮支架(4b)固定在绳驱支架(3e)另一端；复合丝杆(2b)两端分别与钢丝绳(4a)连接，钢丝绳(4a)绕过滑轮(4c)后，缠绕并固定在螺旋卷筒(3b)上，当螺旋卷筒(3b)由伺服电机(3a)驱动正反转动时，对钢丝绳(4a)实...
【技术特征摘要】
1.一种折叠翼绳索驱动滚珠逆螺旋折展装置，其特征在于，包括：折展机构、绳索驱动机构、滑轮转向机构；绳索驱动机构支撑折展机构和滑轮转向机构，绳索驱动机构通过调节距离使得滑轮转向机构中的钢丝绳(4a)保持张紧状态，滑轮转向机构用于改变钢丝绳(4a)的方向；绳索驱动机构输出的旋转动作，经过滑轮转向机构对钢丝绳(4)的转向改变作用后，转变为钢丝绳(4a)对折展机构的往复拉紧动作，拉动折展机构驱动折叠翼(1b)与固定翼(1a)进行定轴旋转。
2.根据权利要求1所述的一种折叠翼绳索驱动滚珠逆螺旋折展装置，其特征在于，所述折展机构包括：螺旋槽螺母(2a)、复合丝杆(2b)、直线槽螺母(2c)、锁紧环(2d)、止推轴承座(2e)、固定螺栓(2f)、直线滚珠(2g)、螺旋段滚珠(2h)和止推滚珠(2i)；螺旋槽螺母(2a)与折叠翼(1b)安装固定；两个直线槽螺母(2c)与固定翼(1a)安装固定，并且同轴、对称布置于螺旋槽螺母(2a)的两侧；复合丝杆(2b)穿过螺旋槽螺母(2a)与直线槽螺母(2c)的内部空腔，复合丝杆(2b)与螺旋槽螺母(2a)之间的圆弧凹槽结构内安装若干螺旋段滚珠(2h)，复合丝杆(2b)与直线槽螺母(2c)之间的圆弧凹槽结构内安装若干直线滚珠(2g)，实现滚动接触；两个直线槽螺母(2c)通过固定螺栓(2f)连接，并将螺旋槽螺母(2a)夹紧；在螺旋槽螺母(2a)与直线槽螺母(2c)之间，同轴安装有止推轴承座(2e)，止推滚珠(2i)均匀圆周布置在止推轴承座(2e)中并循环滚动。
3.根据权利要求2所述的一种折叠翼绳索驱动滚珠逆螺旋折展装置，其特征在于，所述复合丝杆(2b)外壁上整体加工螺旋凹槽，螺旋凹槽绕周向均匀分布数量为n，在螺旋凹槽两端分别绕周向均匀加工直线凹槽，直线凹槽绕圆周均布数量为n，使得复合丝杆(2b)中间部位形成螺旋凹槽段，螺旋凹槽段两侧分别形成直线/螺旋复合凹槽段；n为正整数。
4.根据权利要求3所述的一种折叠翼绳索驱动滚珠逆螺旋折展装置，其特征在于，所述复合丝杆(2b)的外壁上整体加工的螺旋凹槽的导程为p，当螺旋槽螺母(2a)转动90°时，螺旋凹槽总长度为p/2+x+2y，两端加工的直线凹槽总长度为p/2+2y，x为螺旋槽螺母(2a)的螺旋凹槽长度，y为直线槽螺母(2c)的直线凹槽长度。
5.根据权利要求2所述的一种折叠翼绳索驱动滚珠逆螺旋折展装置，其特征在于，所述螺旋槽螺母(2a)包括折叠翼连接杆和复合丝杆安装环，折叠翼连接杆用于与折叠翼(1b)连接，复合丝杆安装环的内孔壁面上设有螺旋凹槽，内孔两端为挡环结构，螺旋凹槽长度为x，螺旋凹槽绕圆周均布数量为...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋洪舟，于志远，杨玉凯，乔尚岭，陶云飞，王子兴，全俊宇，王纯一，贾龙飞，
申请(专利权)人：北京精密机电控制设备研究所，
类型：发明
国别省市：
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