CN103939554A - 齿轮转动式太阳翼往复辅助翻转机构 - Google Patents

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Abstract

齿轮转动式太阳翼往复辅助翻转机构，它涉及一种地面试验用太阳翼展开机构，以解决现有着陆器热平衡试验中，由于太阳翼驱动机构不具有在地面展开、收拢的能力，无法实现太阳翼在空间环境模拟器内不同工况展开角度的单独调整的问题，它包括支撑架、动力机构和传动机构；动力机构包括电机、减速器和第一联轴器，电机的输出轴上安装有减速器，减速器的输出端安装有第一联轴器；传动机构包括丝杠、丝母、齿条、轴齿轮、两个小齿轮、两个过渡轴、两个连接件和两个大齿轮；支撑架上安装有轴齿轮，轴齿轮的两端各安装有一个连接件，每个小齿轮与相应的一个大齿轮啮合，齿条与轴齿轮上的齿啮合。本发明用于着陆器热平衡试验。

Description

齿轮转动式太阳翼往复辅助翻转机构
技术领域
本发明涉及一种地面试验用太阳翼展开机构，具体涉及一种齿轮转动式太阳翼往复辅助翻转机构。
背景技术
在着陆器热平衡试验中，太阳翼在空间环境模拟器内多次展开、收拢，试验中安排了地月转移工况、环月工况、着陆工况、昼夜转换工况等，需要在空间环境器内实现不同工况太阳翼展开角度的调整。由于太阳翼驱动机构不具有在地面展开、收拢的能力，需要研制一套地面试验用太阳翼展开机构。现有技术中还没有能实现该功能的发明。
发明内容
本发明是为解决现有着陆器热平衡试验中，由于太阳翼驱动机构不具有在地面展开、收拢的能力，无法实现太阳翼在空间环境模拟器内不同工况展开角度的单独调整的问题，进而提供一种齿轮转动式太阳翼往复辅助翻转机构。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明的齿轮转动式太阳翼往复辅助翻转机构包括支撑架、动力机构和传动机构；
动力机构包括电机、减速器和第一联轴器，电机的输出轴上安装有减速器，减速器的输出端安装有第一联轴器；
传动机构包括丝杠、丝母、齿条、轴齿轮、两个小齿轮、两个过渡轴、两个连接件和两个大齿轮；支撑架上安装有轴齿轮，轴齿轮的两端各安装有一个连接件，每个连接件与相应的过渡轴连接，每个过渡轴转动安装在支撑架上，每个过渡轴的端部安装有小齿轮，两个大齿轮对应安装在支撑架的两侧，每个小齿轮与相应的一个大齿轮啮合，大齿轮上安装有太阳翼；齿条和丝母均安装在支撑架上，齿条能在支撑架上水平滑动，丝杠与丝母螺纹连接，丝杠的一端与第一联轴器连接，丝杠的另一端连接有齿条，齿条与轴齿轮上的齿啮合。
本发明的有益效果是：本发明由电机等动力机构产生运动，通过传动机构改变运动形式并将运动传递给太阳翼，可以利用电机及轴齿轮的正反转实现太阳翼大角度范围内往复翻转运动。本发明能够实现太阳翼在空间环境模拟器内单独调整展开角度，也保证了太阳翼在地面进行试验时可以顺利展开和收拢特定角度。
本发明选用的机械结构具有结构简单、满足实际工作要求、便于操作、可适用性强和可靠性高的特点，本发明太阳翼与带动其运动的大齿轮固接，不存在相对滑动或滚动，不会造成太阳翼破损，也能够满足太阳翼与着陆器之间的位置布置关系及尺寸约束。本发明工作效率提高了85%-98%。本发明使用中可借助机械限位等措施保障探测器系统产品的安全。
附图说明：
图1是本发明的整体主视结构示意图，图2是图1中支撑架、小齿轮、轴齿轮、连接件和过渡轴连接结构的侧视示意图，图3是图1中的电机、减速器、联轴器、丝杠、丝母、齿条、轴齿轮和连接件连接结构的A向视图，图4是图1中I处放大图，图5是图3中的Ⅱ处放大图，图6是图2中的Ⅲ处放大图，图7是图2中的Ⅳ处放大图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1-图7说明，本实施方式的齿轮转动式太阳翼往复辅助翻转机构包括支撑架1、动力机构2和传动机构3；
动力机构2包括电机2-1、减速器2-2和联轴器2-3，电机2-1的输出轴上安装有减速器2-2，减速器2-2的输出端安装有第一联轴器2-3；
传动机构3包括丝杠3-1、丝母3-2、齿条3-3、轴齿轮3-4、两个小齿轮3-5、两个过渡轴3-6、两个连接件3-7和两个大齿轮3-8；支撑架1上安装有轴齿轮3-4，轴齿轮3-4的两端各安装有一个连接件3-7，每个连接件3-7与相应的过渡轴3-6连接，每个过渡轴3-6转动安装在支撑架1上，每个过渡轴3-6的端部安装有小齿轮3-5，两个大齿轮3-8对应安装在支撑架1的两侧，每个小齿轮3-5与相应的一个大齿轮3-8啮合，大齿轮3-8上安装有太阳翼4；齿条3-3和丝母3-2均安装在支撑架1上，齿条3-3能在支撑架1上水平滑动，丝杠3-1与丝母3-2螺纹连接，丝杠3-1的一端与第一联轴器2-3连接，丝杠3-1的另一端连接有齿条3-3，齿条3-3与轴齿轮3-4上的齿啮合。
本实施方式的翻转机构可实现大角度范围内的往复翻转运动。本实施方式的连接件分别通过销钉3-9与相应的过渡轴3-6连接，轴齿轮的两端分别通过销钉3-9与相应的连接件连接。
具体实施方式二：结合图2和图3说明，本实施方式所述两个连接件3-7均为第二联轴器。如此设置，方便连接，传动可靠稳定。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1和图4说明，本实施方式所述动力机构2还包括卡簧2-3-2、平键2-1-1、多个第一螺钉2-2-1和多个第二螺钉2-3-1，减速器2-2与第一联轴器2-3之间通过多个第一螺钉2-2-1连接，第一联轴器2-3与丝杠3-1通过卡簧2-3-2及多个第二螺钉2-3-1连接，丝杠3-1通过平键2-1-1与减速器2-2连接。如此设置，便于联轴器和减速器的连接，方便可靠。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图2和图6说明，本实施方式所述传动机构3还包括轴承座3-4-1、底座3-4-6、轴承端盖3-4-4、两个深沟球轴承3-4-5和多个第三螺钉3-4-3，轴齿轮3-4通过两个深沟球轴承3-4-5安装在轴承座3-4-1内，轴承座3-4-1安装在底座3-4-6上，齿条3-3伸入轴承座3-4-1内与轴齿轮3-4的齿啮合，轴承座3-4-1的两端各自通过多个第三螺钉3-4-3安装有轴承端盖3-4-4。如此设置，便于轴齿轮的连接固定，使用方便可靠。其它与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：结合图2和图7说明，本实施方式所述传动机构3还包括两个第四螺钉3-5-2和两个垫块3-5-1，每个小齿轮3-5通过垫块3-5-1和第四螺钉3-5-2固装在过渡轴3-6上。如此设置，便于小齿轮的连接固定，方便可靠。其它与具体实施方式一、二或四相同。
具体实施方式六：结合图1说明，本实施方式所述传动机构3还包括两个连接杆3-2-1和多个第五螺钉3-2-2，每个大齿轮3-8上通过多个第五螺钉3-2-2连接有连接杆3-2-1，每个连接杆3-2-1与太阳翼4连接。如此设置，便于太阳翼的连接固定，使用方便可靠。其它与具体实施方式五相同。
工作原理
步骤一：在太阳翼逆时针转动过程中，首先将驱动组件布置在滑道的左侧，试验开始后，电机2-1沿正向逆时针转动，通过与电机2-1固连的减速器2-2降速的同时，在功率不变的前提下，提高输出转矩，减速器2-2与丝杠3-1之间通过联轴器2-3连接，将输出转矩传递给丝杠3-1，带动丝杠3-1圆周转动，丝杠3-1与丝母3-2啮合，将丝杠3-1的顺时针转动转变为丝母3-2沿置于底座1-1的滑道的向左直线运动，从而带动与丝母3-2固连的齿条3-3的轴向移动，齿条3-3与置于其上端的轴齿轮3-4啮合传动，将齿条3-3向左的直线运动转换为轴齿轮3-4的顺时针转动，轴齿轮3-4的输出轴与过渡轴3-6固接，而小齿轮3-5也与过渡轴3-6固接，二者转动方向相同，小齿轮3-5与大齿轮3-8啮合，这样由小齿轮3-5带动与太阳翼4固接的大齿轮3-8逆时针方向转动，进而驱动太阳翼4绕自身轴线转动，实现太阳翼大角度范围内的逆时针翻转运动。
步骤二：在太阳翼顺时针转动过程中，首先将动力机构和传动机构布置在支撑架1上的滑道的最右端，试验开始后，电机2-1沿正向顺时针转动，通过与电机2-1固连的减速器2-2降速的同时，在功率不变的前提下，提高输出转矩，减速器2-2与丝杠3-1之间通过联轴器2-3连接，将输出转矩传递给丝杠3-1，带动丝杠3-1圆周转动，丝杠3-1与丝母3-2啮合，将丝杠3-1的顺时针转动转变为丝母3-2沿置于底座1-1的滑道的向右直线运动，从而带动与丝母3-2固连的齿条3-3的轴向移动，齿条3-3与置于其上端的轴齿轮3-4啮合传动，将齿条3-3向右的直线运动转换为轴齿轮3-4的逆时针转动，轴齿轮3-4的输出轴与过渡轴3-6固接，而小齿轮3-5也与过渡轴3-6固接，二者转动方向相同，小齿轮3-5与大齿轮3-8啮合，这样由小齿轮3-5带动与太阳翼4固接的大齿轮3-8顺时针方向转动，进而驱动太阳翼4绕自身轴线转动，实现太阳翼大角度范围内的的顺时针翻转运动。

Claims (6)

1.齿轮转动式太阳翼往复辅助翻转机构，其特征在于：它包括支撑架（1）、动力机构（2）和传动机构（3）；动力机构（2）包括电机（2-1）、减速器（2-2）和第一联轴器（2-3），电机（2-1）的输出轴上安装有减速器（2-2），减速器（2-2）的输出端安装有第一联轴器（2-3）；
传动机构（3）包括丝杠（3-1）、丝母（3-2）、齿条（3-3）、轴齿轮（3-4）、两个小齿轮（3-5）、两个过渡轴（3-6）、两个连接件（3-7）和两个大齿轮（3-8）；支撑架（1）上安装有轴齿轮（3-4），轴齿轮（3-4）的两端各安装有一个连接件（3-7），每个连接件（3-7）与相应的过渡轴（3-6）连接，每个过渡轴（3-6）转动安装在支撑架（1）上，每个过渡轴（3-6）的端部安装有小齿轮（3-5），两个大齿轮（3-8）对应安装在支撑架（1）的两侧，每个小齿轮（3-5）与相应的一个大齿轮（3-8）啮合，大齿轮（3-8）上安装有太阳翼（4）；齿条（3-3）和丝母（3-2）均安装在支撑架（1）上，齿条（3-3）能在支撑架（1）上水平滑动，丝杠（3-1）与丝母（3-2）螺纹连接，丝杠（3-1）的一端与第一联轴器（2-3）连接，丝杠（3-1）的另一端连接有齿条（3-3），齿条（3-3）与轴齿轮（3-4）上的齿啮合。
2.根据权利要求1所述的齿轮转动式太阳翼往复辅助翻转机构，其特征在于：所述两个连接件（3-7）均为第二联轴器。
3.根据权利要求1或2所述的齿轮转动式太阳翼往复辅助翻转机构，其特征在于：所述动力机构（2）还包括卡簧（2-3-2）、平键（2-1-1）、多个第一螺钉（2-2-1）和多个第二螺钉（2-3-1），减速器（2-2）与第一联轴器（2-3）之间通过多个第一螺钉（2-2-1）连接，第一联轴器（2-3）与丝杠（3-1）通过卡簧（2-3-2）及多个第二螺钉（2-3-1）连接，丝杠（3-1）通过平键（2-1-1）与减速器（2-2）连接。
4.根据权利要求3所述的齿轮转动式太阳翼往复辅助翻转机构，其特征在于：所述传动机构（3）还包括轴承座（3-4-1）、底座（3-4-6）、轴承端盖（3-4-4）、两个深沟球轴承（3-4-5）和多个第三螺钉（3-4-3），轴齿轮（3-4）通过两个深沟球轴承（3-4-5）安装在轴承座（3-4-1）内，轴承座（3-4-1）安装在底座（3-4-6）上，齿条（3-3）伸入轴承座（3-4-1）内与轴齿轮（3-4）上的齿啮合，轴承座（3-4-1）的两端各自通过多个第三螺钉（3-4-3）安装有轴承端盖（3-4-4）。
5.根据权利要求1、2或4所述的齿轮转动式太阳翼往复辅助翻转机构，其特征在于：所述传动机构（3）还包括两个第四螺钉（3-5-2）和两个垫块（3-5-1），每个小齿轮（3-5）通过垫块（3-5-1）和第四螺钉（3-5-2）固装在过渡轴（3-6）上。
6.根据权利要求5所述的齿轮转动式太阳翼往复辅助翻转机构，其特征在于：所述传动机构（3）还包括两个连接杆（3-2-1）和多个第五螺钉（3-2-2），每个大齿轮（3-8）上通过多个第五螺钉（3-2-2）连接有连接杆（3-2-1），每个连接杆（3-2-1）与太阳翼（4）连接。
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