CN104930931B - 离轴式水平偏转挂架机构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种离轴式水平偏转挂架机构，包括固定轨道板和滑动轨道板，所述固定轨道板设置于安装架上，所述用于承载吊挂物体，所述固定轨道板上设有第一圆弧型轨道，所述滑动轨道板沿第一圆弧型轨道旋转。本发能够实现所挂物体绕其轴转动。
Description
技术领域
本发明涉及模拟技术中的挂架，特别是一种能够使吊挂物体沿轴旋转的离轴式水平偏转挂架机构。
背景技术
挂架在各种实验模拟上有着广泛的应用，例如在导弹测试时挂架起着悬挂导弹和调整导弹姿态的作用，是导弹悬挂装置中的核心结构件。在航运业和建筑业中也有类似挂架结构存在。目前的悬挂架基本是以固定挂架为主，不太有利于调整物体的方位，例如在导弹实验时需要将导弹绕轴线旋转0-90度，现有的挂架无法完成此功能，必须设计新型的挂架，可以提供被挂载物体一个水平方向的转动。
发明内容
本发明提供一种离轴式水平偏转机构，能够实现所挂物体绕其轴转动。
一种离轴式水平偏转挂架机构，包括固定轨道板和滑动轨道板，所述固定轨道板设置于安装架上，所述用于承载吊挂物体；所述固定轨道板上设有第一圆弧型轨道，所述滑动轨道板沿第一圆弧型轨道旋转。
采用上述离轴式水平偏转挂架机构，所述第一圆弧型轨道的圆心位于吊挂物体的轴上。
采用上述离轴式水平偏转挂架机构，固定轨道板上设有直线型推力轨道，滑动轨道板上设有曲柄，曲柄与摇杆转动连接，摇杆通过轴承与推力轨道松配合，摇杆与推力横梁固定连接，推力横梁与丝杠螺纹配合。
作为本发明的一种改进，所述滑动轨道板上设有第二圆弧型轨道，所述固定轨道板上设有连接杆，所述连接杆下端通过轴承与第二圆弧型轨道松配合。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：采用固定导轨板和滑动导轨板的相互位置的变化，可以使悬挂与滑动导轨板上的物体绕轴线转动，该轴线可以是物体自身的轴线，也可以是物体轴线以外的直线。
下面结合说明书附图对本发明做进一步描述。
附图说明
图1是本发明的一种实施例结构示意图。
图2是本发明的第二种实施例结构示意图。
图3是本发明的第二种实施例结构的主视图。
图4是本发明的第二种实施例结构的后视图。
图5是带有第二弧形轨道和刻度盘的滑动轨道板结构示意图。
图6是本发明的第三种实施例结构示意图。
具体实施方式
一种离轴式水平偏转挂架机构，其特征在于，包括固定轨道板1和滑动轨道板10。所述固定轨道板1设置于安装架上，所述滑动轨道板10用于承载吊挂物体9。所述固定轨道板1上设有第一圆弧型轨道1-1，所述滑动轨道板10沿第一圆弧型轨道1-1旋转进而带动吊挂物体9沿某一轴转动。
一种离轴式水平偏转挂架机构，包括两个相同的固定轨道板1和两个相同的滑动轨道板10。所述固定轨道板1设置于安装架上，所述两个滑动轨道板10承载吊挂物体9前后两端。所述固定轨道板1上设有第一圆弧型轨道1-1，所述两个滑动轨道板10沿第一圆弧型轨道1-1同步旋转进而带动吊挂物体9沿某一轴转动。
实施例一
结合图1，一种离轴式水平偏转挂架机构，包括固定轨道板1和滑动轨道板10。所述固定轨道板1下端设置为弧面，所述固定轨道板1上设有第一圆弧型轨道1-1，所述第一圆弧型轨道1-1的圆心位于吊挂物体9的轴上。所述滑动轨道板10为扇形，其一条直边上设有连接耳2，连接耳2与吊挂物体9的连接架固定连接。所述滑动轨道板10上固定有曲柄4，曲柄4前端通过轴承与第一圆弧型轨道1-1松配合。
外力作用于曲柄4，带动曲柄4沿第一圆弧型轨道1-1运动，进而带动滑动轨道板10上的吊挂物体9绕其轴心做旋转运动，旋转角度为(0°，90°]。
实施例二
一种离轴式水平偏转挂架机构，包括固定轨道板1和滑动轨道板10。所述固定轨道板1下端设置为弧面，所述固定轨道板1上设有第一圆弧型轨道1-1，所述第一圆弧型轨道1-1的圆心位于吊挂物体9的轴以外的直线上。所述滑动轨道板10为扇形，其一条直边上设有连接耳2，连接耳2与吊挂物体9的连接架8固定连接。所述滑动轨道板10上固定有曲柄4，曲柄4前端通过轴承与第一圆弧型轨道1-1松配合。
外力作用于曲柄4，带动曲柄4沿第一圆弧型轨道1-1运动，进而带动滑动轨道板10上的吊挂物体9以第一圆弧型轨道1-1的圆心为轴心做旋转运动，旋转角度为(0°，90°]。
实施例三
结合图2，一种离轴式水平偏转挂架机构，包括固定轨道板1和滑动轨道板10。所述固定轨道板1下端设置为弧面，所述固定轨道板1上设有第一圆弧型轨道1-1，所述第一圆弧型轨道1-1的圆心位于吊挂物体9的轴上。所述固定轨道板1上设有直线型推力轨道1-2。
所述滑动轨道板10为扇形，其一条直边上设有连接耳2，连接耳2与吊挂物体9的连接架8固定连接。所述滑动轨道板10上固定有曲柄4，曲柄4前端通过轴承与第一圆弧型轨道1-1松配合。曲柄4前端转动连接的摇杆5，所述摇杆5通过轴承与推力轨道1-2松配合。
采用丝杠7和推力横梁6及外力带动带动滑动轨道板10上的吊挂物体9以其轴心做旋转运动。所述摇杆5与推力横梁6固定连接，所述推力横梁6与丝杠7螺纹配合，所述丝杠7前后两端分别通过轴承与安装架连接。通过丝杠7旋转带动推力横梁6做直线运动，摇杆5前端沿推力轨道1-2做直线运动，曲柄4沿第一圆弧型轨道1-1做曲线运动，旋转角度为(0°，90°]，进而带动滑动轨道板10上的吊挂物体9绕其轴做旋转运动。在平时情况由丝杠7自锁功能来保证导弹沿绕轴方向的固定。
实施例四
一种离轴式水平偏转挂架机构，包括固定轨道板1和滑动轨道板10。所述固定轨道板1下端设置为弧面，所述固定轨道板1上设有第一圆弧型轨道1-1，所述第一圆弧型轨道1-1的圆心位于吊挂物体9的轴之外。所述固定轨道板1上设有直线型推力轨道1-2。
所述滑动轨道板10为扇形，其一条直边上设有连接耳2，连接耳2与吊挂物体9的连接架固定连接。所述滑动轨道板10上固定有曲柄4，曲柄4前端通过轴承与第一圆弧型轨道1-1松配合。曲柄4前端转动连接的摇杆5，所述摇杆5通过轴承与推力轨道1-2松配合。
采用丝杠和推力横梁及外力带动带动滑动轨道板10上的吊挂物体9做旋转运动。所述摇杆5与推力横梁固定连接，所述推力横梁与丝杠螺纹配合。通过丝杠旋转带动推力横梁做直线运动，摇杆5前端沿推力轨道1-2做直线运动，曲柄4沿第一圆弧型轨道1-1做曲线运动，旋转角度为(0°，90°]，进而带动滑动轨道板10上的吊挂物体9以第一圆弧型轨道1-1的圆心为轴心做旋转运动。在平时情况由丝杠7自锁功能来保证导弹沿绕轴方向的固定。
实施例五
结合图3、图4和图5，一种离轴式水平偏转挂架机构，包括固定轨道板1和滑动轨道板10。所述固定轨道板1下端设置为弧面，所述固定轨道板1上设有第一圆弧型轨道1-1，所述第一圆弧型轨道1-1的圆心位于吊挂物体9的轴上。所述固定轨道板1上设有直线型推力轨道1-2。所述滑动轨道板10为扇形，其一条直边上设有连接耳2，连接耳2与吊挂物体9的连接架8固定连接。所述滑动轨道板10上固定有曲柄4，曲柄4前端通过轴承与第一圆弧型轨道1-1松配合。曲柄4前端转动连接的摇杆5，所述摇杆5通过轴承与推力轨道1-2松配合。
为了防止曲柄4和摇杆5在运动时出现的脱落情形，导致滑动轨道板10突然掉落，本发明做以下改进：所述滑动轨道板10上设有第二圆弧型轨道10-1，所述第二圆弧型轨道10-1上设有最小分度为0.5°的刻度盘10-2，该刻度盘保证旋转角度可以达到0.5°的精度。所述固定轨道板1上设有连接杆3，所述连接杆3下端通过轴承与第二圆弧型轨道10-1松配合。
采用丝杠和推力横梁及外力带动带动滑动轨道板10上的吊挂物体9以其轴心做旋转运动。所述摇杆5与推力横梁固定连接，所述推力横梁与丝杠螺纹配合。通过丝杠旋转带动推力横梁做直线运动，摇杆5前端沿推力轨道1-2做直线运动，曲柄4沿第一圆弧型轨道1-1做曲线运动，旋转角度为(0°，90°]，进而带动滑动轨道板10上的吊挂物体9绕其轴做旋转运动。在平时情况由丝杠7自锁功能来保证导弹沿绕轴方向的固定。
实施例六
一种离轴式水平偏转挂架机构，包括固定轨道板1和滑动轨道板10。所述固定轨道板1下端设置为弧面，所述固定轨道板1上设有第一圆弧型轨道1-1，所述第一圆弧型轨道1-1的圆心位于吊挂物体9的轴之外。所述固定轨道板1上设有直线型推力轨道1-2。所述滑动轨道板10为扇形，其一条直边上设有连接耳2，连接耳2与吊挂物体9的连接架8固定连接。所述滑动轨道板10上固定有曲柄4，曲柄4前端通过轴承与第一圆弧型轨道1-1松配合。曲柄4前端转动连接的摇杆5，所述摇杆5通过轴承与推力轨道1-2松配合。
为了防止曲柄4和摇杆5在运动时出现的脱落情形，导致滑动轨道板10突然掉落，本发明做以下改进：所述滑动轨道板10上设有第二圆弧型轨道10-1，所述第二圆弧型轨道10-1上设有最小分度为0.5°的刻度盘，该刻度盘保证旋转角度可以达到0.5°的精度。所述固定轨道板1上设有连接杆3，所述连接杆3下端通过轴承与第二圆弧型轨道10-1松配合。
采用丝杠和推力横梁及外力带动带动滑动轨道板10上的吊挂物体9做旋转运动。所述摇杆5与推力横梁固定连接，所述推力横梁与丝杠螺纹配合。通过丝杠旋转带动推力横梁做直线运动，摇杆5前端沿推力轨道1-2做直线运动，曲柄4沿第一圆弧型轨道1-1做曲线运动，旋转角度为(0°，90°]，进而带动滑动轨道板10上的吊挂物体9以第一圆弧型轨道1-1的圆心作为轴心做旋转运动。在平时情况由丝杠7自锁功能来保证导弹沿绕轴方向的固定。
实施例七
结合图3、4、5和图6，一种离轴式水平偏转挂架机构，包括两个相同的固定轨道板1和两个相同的滑动轨道板10。前后两个部分是对称的，设计前后两套是为了在旋转的时候增加受力点，减小扭矩。所述固定轨道板1通过安装架相连，下端设置为弧面，所述固定轨道板1上设有第一圆弧型轨道1-1，所述第一圆弧型轨道1-1的圆心位于吊挂物体9的轴上。所述固定轨道板1上设有直线型推力轨道1-2。所述滑动轨道板10为扇形，其一条直边上设有连接耳2，连接耳2与吊挂物体9的连接架8固定连接。所述滑动轨道板10上固定有曲柄4，曲柄4前端通过轴承与第一圆弧型轨道1-1松配合。曲柄4前端转动连接的摇杆5，所述摇杆5通过轴承与推力轨道1-2松配合。
为了防止曲柄4和摇杆5在运动时出现的脱落情形，导致滑动轨道板10突然掉落，本发明做以下改进：所述滑动轨道板10上设有第二圆弧型轨道10-1，所述第二圆弧型轨道10-1上设有最小分度为0.5°的刻度盘，该刻度盘保证旋转角度可以达到0.5°的精度。所述固定轨道板1上设有连接杆3，所述连接杆3下端通过轴承与第二圆弧型轨道10-1松配合。
采用丝杠7和推力横梁6及外力带动带动滑动轨道板10上的吊挂物体9以其轴心做旋转运动。所述摇杆5与推力横梁6固定连接，所述推力横梁6与丝杠7螺纹配合，所述丝杠7前后两端分别通过轴承与安装架连接。通过丝杠7旋转带动推力横梁6做直线运动，摇杆5前端沿推力轨道1-2做直线运动，曲柄4沿第一圆弧型轨道1-1做曲线运动，旋转角度为(0°，90°]，进而带动滑动轨道板10上的吊挂物体9绕其轴做旋转运动。在平时情况由丝杠7自锁功能来保证导弹沿绕轴方向的固定。
实施例八
一种离轴式水平偏转挂架机构，包括两个相同的固定轨道板1和两个相同的滑动轨道板10。所述固定轨道板1通过安装架相连，下端设置为弧面，所述固定轨道板1上设有第一圆弧型轨道1-1，所述第一圆弧型轨道1-1的圆心位于吊挂物体9的轴之外。所述固定轨道板1上设有直线型推力轨道1-2。所述滑动轨道板10为扇形，其一条直边上设有连接耳2，连接耳2与吊挂物体9的连接架8固定连接。所述滑动轨道板10上固定有曲柄4，曲柄4前端通过轴承与第一圆弧型轨道1-1松配合。曲柄4前端转动连接的摇杆5，所述摇杆5通过轴承与推力轨道1-2松配合。
为了防止曲柄4和摇杆5在运动时出现的脱落情形，导致滑动轨道板10突然掉落，本发明做以下改进：所述滑动轨道板10上设有第二圆弧型轨道10-1，所述第二圆弧型轨道10-1上设有最小分度为0.5°的刻度盘，该刻度盘保证旋转角度可以达到0.5°的精度。所述固定轨道板1上设有连接杆3，所述连接杆3下端通过轴承与第二圆弧型轨道10-1松配合。
采用丝杠7和推力横梁6及外力带动带动滑动轨道板10上的吊挂物体9以其轴心做旋转运动。所述摇杆5与推力横梁6固定连接，所述推力横梁6与丝杠7螺纹配合，所述丝杠7前后两端分别通过轴承与安装架连接。通过丝杠7旋转带动推力横梁6做直线运动，摇杆5前端沿推力轨道1-2做直线运动，曲柄4沿第一圆弧型轨道1-1做曲线运动，旋转角度为(0°，90°]，进而带动滑动轨道板10上的吊挂物体9以第一圆弧型轨道1-1的圆心作为轴心做旋转运动。在平时情况由丝杠7自锁功能来保证导弹沿绕轴方向的固定。
在上述实施例中，有些实施例为了保证在推动的时候受力平衡不产生较大的扭曲，设计时尽量将丝杠7放在中间。如果加工误差比较大那么在旋转的时候容易卡死，所以在加工第一圆弧型轨道1-1时要采用同轴加工工艺。为了保证整套系统的刚性足够承受偏转90°后后部推力所产生的扭矩，要将下部的一对导弹悬挂装置和上部的一对受力板件都用方钢焊死。由于丝杠7推力方向上只受摩擦阻力力，并不承受导弹的重力，所以推力不会太大。丝杠7的直径取30mm，就完全能够满足运动时的刚性要求。F为产生的推力为2000N。η为丝杠的效率，一般梯形丝杠的效率为70％，R为丝杠的导程，兼顾的最终扭矩和精度导程取5mm。通过计算我们可以得到我们的输入扭矩为557N/mm。转轮直径为40mm，那么需要的力为27N左右，2.7KG在可承受的范围内。另外丝杠的位置过高，考虑到操作的方便性设计时采用链轮将手摇杆高度降到合适的高度，同时可以进一步减小操作员负担。另外丝杠有自锁功能，可以起到良好的自锁功能。
连接耳2的尺寸是根据下部的连接架8的尺寸锁定，确保能够实现较好的连接。导轨的宽度和里面的标准件轴承相对应，采用松配合，确保轴承在导轨里可以顺畅移动。轴承安装进去后由轴向的轴肩顶住所以在轴向方向不会有位移，不用担心轴承的轴向脱落。将两个悬挂装置加工好后，洗出和方形钢管对应的凸台，再利用方形钢管将两个悬挂装置焊死，这样就能保证焊接的牢固性并能够降低丝杠在推动过程中产生的扭矩。
水平方向的偏转机构，主要受力是摩擦力矩，所以受力比较小，杆件的变形量不大，对精度影响小。主要是考虑操作员操作时精度的保证。
设计时，第二圆弧型轨道10-1上设有最小分度为0.5°的刻度盘，在上部的不动连杆上安装指针，刻度盘的最小分度为0.5°。整个丝杠设计行程为750mm，在丝杠运动过程中挂架的旋转虽然不是匀速的，但是速度变化不是太大。丝杠的导程为5mm，即每转一圈向前推进5mm。所以整个过程需要150圈，每转一圈导弹是旋转0.6度。
Claims (6)
1.一种离轴式水平偏转挂架机构，其特征在于，包括：
设置于安装架上的固定轨道板(1)，
承载吊挂物体(9)的滑动轨道板(10)，
设置于固定轨道板(1)上的直线型推力轨道(1-2)，
设置于滑动轨道板(10)上的曲柄(4)，及
与曲柄(4)转动连接的摇杆(5)；
所述固定轨道板(1)上设有第一圆弧型轨道(1-1)，所述滑动轨道板(10)沿第一圆弧型轨道(1-1)旋转，所述第一圆弧型轨道(1-1)的圆心位于吊挂物体(9)的轴上；
所述曲柄(4)前端通过轴承与第一圆弧型轨道(1-1)松配合；
所述摇杆(5)通过轴承与推力轨道(1-2)松配合。
2.根据权利要求1所述的离轴式水平偏转挂架机构，其特征在于，
所述摇杆(5)与推力横梁(6)固定连接，
所述推力横梁(6)与丝杠(7)螺纹配合。
3.根据权利要求2所述的离轴式水平偏转挂架机构，其特征在于，
所述滑动轨道板(10)上设有第二圆弧型轨道(10-1)，所述第二圆弧型轨道(10-1)上设有最小分度为0.5°的刻度盘；
所述固定轨道板(1)上设有连接杆(3)，所述连接杆(3)下端通过轴承与第二圆弧型轨道(10-1)松配合。
4.根据权利要求3所述的离轴式水平偏转挂架机构，其特征在于，
所述固定轨道板(1)下端设置为弧面；
所述滑动轨道板(10)为扇形，其一条直边上设有连接耳(2)，连接耳(2)与吊挂物体(9)的连接架(8)固定连接。
5.一种离轴式水平偏转挂架机构，其特征在于，包括：
设置于安装架上的两个相同的固定轨道板(1)，
承载吊挂物体(9)前后两端的两个相同的滑动轨道板(10)，
设置于固定轨道板(1)上的直线型推力轨道(1-2)，
设置于滑动轨道板(10)上的曲柄(4)，
与曲柄(4)转动连接的摇杆(5)，
与两个摇杆(5)分别固定连接的推力横梁(6)，及
与推力横梁(6)螺纹配合的丝杠(7)；
所述固定轨道板(1)上设有第一圆弧型轨道(1-1)，两个所述滑动轨道板(10)沿第一圆弧型轨道(1-1)同步旋转，所述第一圆弧型轨道(1-1)的圆心位于吊挂物体(9)的轴上；
所述曲柄(4)前端通过轴承与第一圆弧型轨道(1-1)松配合；
所述丝杠(7)通过轴承与安装架连接；
所述摇杆(5)通过轴承与推力轨道(1-2)松配合。
6.根据权利要求5所述的离轴式水平偏转挂架机构，其特征在于，
所述固定轨道板(1)下端设置为弧面，所述固定轨道板(1)上设有连接杆(3)，所述连接杆(3)下端通过轴承与第二圆弧型轨道(10-1)松配合；
所述滑动轨道板(10)为扇形，所述滑动轨道板(10)上设有第二圆弧型轨道(10-1)；
每个所述滑动轨道板(10)的相同一条直边上的相同位置上设有连接耳(2)，连接耳(2)与吊挂物体(9)的连接架(8)固定连接；
所述第二圆弧型轨道(10-1)上设有最小分度为0.5°的刻度盘。
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Granted publication date: 20170517 Termination date: 20190518 |