CN102213645B - 一种月球车单轮台架试验装置用钢丝绳预紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种月球车单轮台架试验装置用钢丝绳预紧装置，尤其适用于月球车单轮台架试验装置等纵向移动距离较大且速度控制要求较高的实验和生产设备，包括连接三角、下带耳导向筒、上带耳导向筒、螺旋弹簧和细导杆，上带耳导向筒套在下带耳导向筒外部并且同轴心，上带耳导向筒与下带耳导向筒组成的导向腔内设有螺旋弹簧，上带耳导向筒远离下带耳导向筒一端的外筒壁上对称设有两个耳孔，下带耳导向筒远离上带耳导向筒一端的外筒壁上对称设有两个耳孔，上带耳导向筒和下带耳导向筒一侧的耳孔通过长连接板与连接三角相连，上带耳导向筒和下带耳导向筒另一侧的耳孔通过长连接板与另一连接三角相连。本预紧装置既能产生较大的变形又能承受较大的载荷。

Description

一种月球车单轮台架试验装置用钢丝绳预紧装置

技术领域：

本发明涉及一种钢丝绳预紧装置，尤其适用于月球车单轮台架试验装置等纵向移动距离较大且速度控制要求较高的实验和生产设备。

背景技术：

单轮台架试验装置是确定月球车行走系统行驶性能的重要试验设备。在试验设备中，车轮的纵向运动由于移动距离较长，常常通过摩擦轮或绞盘带动钢丝绳来实现，由于此直线运动还经常作为试验耙土平土的主要动力，所以绞盘以其驱动力大而受到青睐；绞盘在缠绕过程中，如果出现钢丝绳过松时，会出现钢丝绳的不规则缠绕问题，从而影响纵向运动的平稳，因此，在应用绞盘作为驱动力的单轮台架试验装置中，还应有一个相对于拉动绞盘来说是拖拽绞盘，使得拉动绞盘在任何状态下都有一个较大的平衡力，来保证钢丝绳绷紧，不产生不规则的缠绕；由于钢丝绳本身的弹性有限，通过拖拽绞盘控制拖拽力会产生过调，不易精确控制。所以目前需要一种钢丝绳预紧装置，使其既能产生较大的变形又能承受较大的载荷。

发明内容：

本发明的目的是提供一种月球车单轮台架试验装置用钢丝绳预紧装置，使其既能产生较大的变形又能承受较大的载荷。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种月球车单轮台架试验装置用钢丝绳预紧装置，所述预紧装置包括连接三角、下带耳导向筒、上带耳导向筒、螺旋弹簧和细导杆，所述上带耳导向筒套在下带耳导向筒外部并且同轴心，所述上带耳导向筒与下带耳导向筒组成的导向腔内设有螺旋弹簧，所述导向腔在轴向方向的最长长度与所述螺旋弹簧的自由高度相等，所述螺旋弹簧与所述上带耳导向筒和下带耳导向筒同轴心，所述上带耳导向筒远离下带耳导向筒一端的外筒壁上对称设有两个耳孔，所述下带耳导向筒远离上带耳导向筒一端的外筒壁上对称设有两个耳孔，所述上带耳导向筒和下带耳导向筒一侧的耳孔通过长连接板与连接三角相连，所述上带耳导向筒和下带耳导向筒另一侧的耳孔通过长连接板与另一连接三角相连，所述上带耳导向筒和下带耳导向筒同一侧的长连接板上通过短连接板连接有细导杆，所述细导杆的轴心与上带耳导向筒或下带耳导向筒的轴向方向垂直。

本发明提供的另一优选的一种月球车单轮台架试验装置用钢丝绳预紧装置技术方案中，所述连接三角为一个等腰三角型连接板，在两个底角位置处分别通过长连接板与上带耳导向筒和下带耳导向筒同一侧的耳孔相连，所述连接三角底边中心开有导向孔，所述细导杆的一端伸入到连接三角的导向孔内，所述细导杆伸入到导向孔内部的长度小于导向孔的深度。

本发明提供的再一优选的一种月球车单轮台架试验装置用钢丝绳预紧装置技术方案中，所述细导杆另一端通过锁紧螺母安装在细导杆带耳安装座上，所述细导杆带耳安装座通过短连接板连接在所述上带耳导向筒和下带耳导向筒同一侧的长连接板上。

本发明提供的又一优选的一种月球车单轮台架试验装置用钢丝绳预紧装置技术方案中，所述上带耳导向筒的内径不小于所述下带耳导向筒的外径，所述螺旋弹簧的外径不大于所述下带耳导向筒的外径的内径。

本发明提供的又一优选的一种月球车单轮台架试验装置用钢丝绳预紧装置技术方案中，所述连接三角和长连接板、长连接板和耳孔之间用销轴I连接，所述长连接板和短连接板、短连接板和细导杆带耳安装座之间用销轴II连接。

本发明提供的又一优选的一种月球车单轮台架试验装置用钢丝绳预紧装置技术方案中，所述细导杆的外径等于所述导向孔内径。

本发明提供的又一优选的一种月球车单轮台架试验装置用钢丝绳预紧装置技术方案中，所述长连接板为双层结构，由两块完全相同的板组成。

本发明提供的又一优选的一种月球车单轮台架试验装置用钢丝绳预紧装置技术方案中，所述上带耳导向筒与下带耳导向筒的筒壁上分别开有孔。

本发明提供的又一优选的一种月球车单轮台架试验装置用钢丝绳预紧装置技术方案中，所述连接三角顶角的位置处开有钢丝绳孔。

由于采用了上述技术方案，本发明得到的有益效果是：

本发明采用易于加工的螺旋弹簧作为弹性体，通过连杆和导向杆的设计实现了轻载小刚度、易变形而重载刚度大、承载能力强的目的，在单轮测试台架中作为钢丝绳的预紧装置，即可保证钢丝绳的可靠缠绕，又能承受较大的负载，确保了试验装置纵向行驶速度的稳定。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图；

图2为本发明的受拉达到其伸展极限时整个装置的剖视图；

图3为本发明的未受拉，处于自由状态时整个装置的剖视图；

其中，1-连接三角，2-下带耳导向筒，3-上带耳导向筒，4-螺旋弹簧，5-长连接板，6-短连接板，7-细导杆带耳安装座，8-细导杆，9-销轴I，10-销轴II、11-锁紧螺母。

具体实施方式

下面结合实施例对发明作进一步的详细说明。

实施例1：

如图1-3所示，本发明的一种月球车单轮台架试验装置用钢丝绳预紧装置，预紧装置包括连接三角1、下带耳导向筒2、上带耳导向筒3、螺旋弹簧4和细导杆8，上带耳导向筒3套在下带耳导向筒2外部并且同轴心，上带耳导向筒3与下带耳导向筒2的筒壁上分别开有孔，上带耳导向筒3与下带耳导向筒2组成的导向腔内设有螺旋弹簧4，导向腔在轴向方向的最长长度与所述螺旋弹簧4的自由高度相等，螺旋弹簧4与上带耳导向筒3和下带耳导向筒2同轴心，上带耳导向筒3远离下带耳导向筒2一端的外筒壁上对称设有两个耳孔，下带耳导向筒2远离上带耳导向筒3一端的外筒壁上对称设有两个耳孔，上带耳导向筒3和下带耳导向筒2一侧的耳孔通过长连接板5与连接三角1相连，上带耳导向筒3和下带耳导向筒2另一侧的耳孔通过长连接板5与另一连接三角1相连，长连接板5为双层结构，由两块完全相同的板组成，上带耳导向筒3和下带耳导向筒2同一侧的长连接板5上通过短连接板6连接有细导杆8，细导杆8的轴心与上带耳导向筒3或下带耳导向筒2的轴向方向垂直；连接三角1为一个等腰三角型连接板，连接三角1顶角的位置处开有钢丝绳孔，在两个底角位置处分别通过长连接板5与上带耳导向筒3和下带耳导向筒2同一侧的耳孔相连，连接三角1底边中心开有导向孔，细导杆8的一端伸入到连接三角1的导向孔内，细导杆8伸入到导向孔内部的长度小于导向孔的深度，细导杆8的外径等于导向孔内径，细导杆8另一端通过锁紧螺母11安装在细导杆带耳安装座7上，细导杆带耳安装座7通过短连接板6连接在上带耳导向筒3和下带耳导向筒2同一侧的长连接板5上，上带耳导向筒3的内径不小于所述下带耳导向筒2的外径，螺旋弹簧4的外径不大于下带耳导向筒2的内径，连接三角1和长连接板5、长连接板5和耳孔之间用销轴I 9连接，长连接板5和短连接板6、短连接板6和细导杆带耳安装座7之间用销轴II 10连接。

其中下带耳导向筒2、上带耳导向筒3为一个圆柱形筒，一端密封；细导杆带耳安装座7为一块短板，短板相对于下带耳导向筒2或上带耳导向筒3轴向垂直方向的中心处开有孔，孔的大小与细导杆8安装在其上的部位的大小相等，短板在上述轴向方向的两端开有与短连接板6相对应的孔，两者用销轴I 9连接。

在图1中，螺旋弹簧4安装在上带耳导向筒3和下带耳导向筒2组装而形成的导向腔内，下带耳导向筒2的外壁直径等于上带耳导向筒3内壁直径，下带耳导向筒2的外圆柱面可以再上带耳导向筒3内滑动，从而压缩螺旋弹簧4，上带耳导向筒3和下带耳导向筒2左右两侧均有一个耳孔，2个连接三角1分列上带耳导向筒3、下带耳导向筒2和螺旋弹簧形成的导向机构两侧，连接三角1短边的2个孔通过两个长连接板5分别与上下带耳导向筒的耳孔相连，连接方式为销轴I 9连接，连接三角1短边中心有一个与细导杆8导杆外径相等的导向孔，细连杆8插入其中，细连杆8为一台阶轴，细导杆带耳安装座7通过锁紧螺母12与细连杆8紧固为一体，细导杆带耳安装座7两端为两个平行的耳孔片，短连杆6的两端有孔分别通过销轴II10与细导杆带耳安装座7的耳孔和位于长连杆5中点的孔相连。

在图2中，机构受拉达到其行程极限，此时下带耳导向筒2的圆柱外表面几乎全部插入上带耳导向筒3的的内部，螺旋弹簧4压缩至最短，细导杆8在连接三角1导向孔内的长度最短，受下带耳导向筒2双耳的限制，螺旋弹簧4不能再被压缩。此时机构作用在外界的反作用力最大。

在图3中，机构不受外力作用，螺旋弹簧4同时向上下带耳导向筒释放弹力，此时下带耳导向筒2的圆柱外表面与上带耳导向筒3的内壁重叠长度最短，螺旋弹簧4伸展至最长，但略小于其自由高度，细导杆8在连接三角1导向孔内的长度最长，受连接三角1短边平面的限制，螺旋弹簧4不能再伸长，此时机构处于不受力的自由状态。

假定机构的各连接副摩擦为0，机构在自由状态螺旋弹簧4没有预紧的情况，一端连接三角1固定，施加在另一端连接三角1上的力和相应的拉伸长度之间的坐标关系，横坐标为拉伸长度，纵坐标为力，力的大小随着螺旋弹簧4的刚度变化会变化，但整个趋势不会改变；在起始阶段，整个机构的刚度很小，在很小力的作用下，机构便产生很大的变形，而随着拉伸长度的增加，机构刚度不断增加。

最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种月球车单轮台架试验装置用钢丝绳预紧装置，其特征在于：所述预紧装置包括连接三角(1)、下带耳导向筒(2)、上带耳导向筒(3)、螺旋弹簧(4)和细导杆(8)，所述上带耳导向筒(3)套在下带耳导向筒(2)外部并且同轴心，所述上带耳导向筒(3)与下带耳导向筒(2)组成的导向腔内设有螺旋弹簧(4)，所述导向腔在轴向方向的最长长度与所述螺旋弹簧(4)的自由高度相等，所述螺旋弹簧(4)与所述上带耳导向筒(3)和下带耳导向筒(2)同轴心，所述上带耳导向筒(3)远离下带耳导向筒(2)一端的外筒壁上对称设有两个耳孔，所述下带耳导向筒(2)远离上带耳导向筒(3)一端的外筒壁上对称设有两个耳孔，所述上带耳导向筒(3)和下带耳导向筒(2)一侧的耳孔通过长连接板(5)与连接三角(1)相连，所述上带耳导向筒(3)和下带耳导向筒(2)另一侧的耳孔通过长连接板(5)与另一连接三角(1)相连，所述上带耳导向筒(3)和下带耳导向筒(2)同一侧的长连接板(5)上通过短连接板(6)连接有细导杆(8)，所述细导杆(8)的轴心与上带耳导向筒(3)或下带耳导向筒(2)的轴向方向垂直。

2.如权利要求1所述的一种月球车单轮台架试验装置用钢丝绳预紧装置，其特征在于：所述连接三角(1)为一个等腰三角型连接板，在两个底角位置处分别通过长连接板(5)与上带耳导向筒(3)和下带耳导向筒(2)同一侧的耳孔相连，所述连接三角(1)底边中心开有导向孔，所述细导杆(8)的一端伸入到连接三角(1)的导向孔内，所述细导杆(8)伸入到导向孔内部的长度小于导向孔的深度。

3.如权利要求2所述的一种月球车单轮台架试验装置用钢丝绳预紧装置，其特征在于：所述细导杆(8)另一端通过锁紧螺母(11)安装在细导杆带耳安装座(7)上，所述细导杆带耳安装座(7)通过短连接板(6)连接在所述上带耳导向筒(3)和下带耳导向筒(2)同一侧的长连接板(5)上。

4.如权利要求3所述的一种月球车单轮台架试验装置用钢丝绳预紧装置，其特征在于：所述上带耳导向筒(3)的内径不小于所述下带耳导向筒(2)的外径，所述螺旋弹簧(4)的外径不大于所述下带耳导向筒(2)的内径。

5.如权利要求4所述的一种月球车单轮台架试验装置用钢丝绳预紧装置，其特征在于：所述连接三角(1)和长连接板(5)、长连接板(5)和耳孔之间用销轴I(9)连接，所述长连接板(5)和短连接板(6)、短连接板(6)和细导杆带耳安装座(7)之间用销轴II(10)连接。

6.如权利要求5所述的一种月球车单轮台架试验装置用钢丝绳预紧装置，其特征在于：所述细导杆(8)的外径等于所述导向孔内径。

7.如权利要求6所述的一种月球车单轮台架试验装置用钢丝绳预紧装置，其特征在于：所述长连接板(5)为双层结构，由两块完全相同的板组成。

8.如权利要求7所述的一种月球车单轮台架试验装置用钢丝绳预紧装置，其特征在于：所述上带耳导向筒(3)与下带耳导向筒(2)的筒壁上分别开有孔。

9.如权利要求8所述的一种月球车单轮台架试验装置用钢丝绳预紧装置，其特征在于：所述连接三角(1)顶角的位置处开有钢丝绳孔。

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