CN117799840A - 一种四自由度变形协调支架结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种四自由度变形协调支架结构，该支架结构包括球形接头(1)、2个滑板(2)和支架(3)；球型接头(1)的两端为球形结构；球形接头1的一端套装并固定在被连接件(5)的一端柱体上，球型接头1的另一端与2个滑板(2)连接，2个滑板对扣在球型接头(1)外周上，且2个滑板相对球型接头(1)的轴线对称分布，滑板两端内凹球面与球型接头(1)的两端球面滑动配合，滑板中部外凸结构支撑在球型接头(1)中部外表面上，2个滑板(2)相对固定连接，滑板(2)滑动支撑在支架(3)内，支架(3)与飞行器支座进行固定连接。本发明解决现有技术中飞行器设备安装结构不能兼顾安装刚度和多自由度变形协调的技术问题。

Description

一种四自由度变形协调支架结构

技术领域

本发明属于飞行器连接结构技术领域，尤其涉及一种四自由度变形协调支架结构。

背景技术

目前，在飞行器中的设备常有变形需求，其安装方式通常为安装到飞行器支座上、采用硬式金属支架或柔性包带进行固定，由于工作过程特定设备的外形特别是长度将相对飞行器支座发生变化，同时飞行器上对应的设备安装支座在飞行过程中也存在相互变形、成组使用的设备之间也存在相对变形，因此，设备在使用过程中将与飞行器之间存在相对强迫变形，增大了设备的破坏风险。

现有技术中，设备目前较好的两类安装结构包括硬式金属支架和柔性包带，其中硬式金属支架能为设备提供较好的刚度、减小振动的危害，存在的问题是不能实现变形协调，只能应用于设备工作过程中相对变形需求较小的情形；而柔性包带在充分释放设备相对变形的优点下，存在的问题是不能提供很大的固定刚度。

发明内容

本发明的目的是提供了一种四自由度变形协调支架结构，解决现有技术中飞行器设备安装结构不能兼顾安装刚度和多自由度变形协调的技术问题。

本发明的技术方案是，一种四自由度变形协调支架结构包括球形接头1、2个滑板2、支架3和螺钉4；

球型接头1的两端为球形结构，中部为柱体结构；

所述滑板2的下表面中部为外凸结构，滑板2的下表面两端为内凹球面，滑板2外表面为平面；

球形接头1的一端套装并固定在被连接件5的一端柱体上，球型接头1的另一端与2个滑板2连接，2个滑板对扣在球型接头1外周上，且2个滑板相对球型接头1的轴线对称分布，滑板两端内凹球面与球型接头1的两端球面滑动配合，滑板中部外凸结构支撑在球型接头1中部外表面上，2个滑板2通过螺钉4相对固定连接，滑板2滑动支撑在支架3内，滑板2的滑动方向沿球型接头1的球形轴向方向；支架3与飞行器支座进行固定连接。

所述螺钉4依次穿过滑板2与球型接头1，且滑板2中部与球型接头1中部外表面之间存在间隙，螺钉5外周与球型接头1的螺钉孔之间存在径向间隙。

滑板2两端的内凹球面与球型接头1的球面直径相同。

支架3的内型面为整体框架结构，支架3中相对的两个内型面为平面，即支架3与滑板2的配合面为平面，滑板2可在支架3内侧沿被连接件5轴向相对滑动。

本发明的有益效果是，本发明采用球型接头，实现全向转动三个自由度，通过滑板实现单向滑动一个自由度，通过二者组合实现设备相对舱体支座的4自由度以上相对变形能力；本发明采用支架，实现与飞行器支座的螺接，提供较高的连接刚度和可靠性，同时实现设备与支座之间的高刚度4自由度连接与变形协调，能够广泛应用于设备与飞行器连接设计，本发明解决现有技术中相对变形自由度与支架连接刚度不能兼顾的技术问题。用于设备变形膨胀协调连接，在使用过程中消除因设备工作变形及热变形的变形协调匹配风险，本发明适用于单一设备、多设备组合等多种连接需求。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种四自由度变形协调支架结构的结构示意图；

图2为图1的A-A向剖视图；

图3为图1的B-B向剖视图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例对本发明的的技术方案做进一步详细描述。

如图1所示，本发明一种四自由度变形协调支架结构包括球形接头1、2个滑板2、支架3和螺钉4。

如图1、图2和图3所示，球型接头1的两端为球形结构，中部为柱体结构，柱体结构上设置有螺钉过孔。

所述滑板2的下表面中部为外凸结构，滑板2的下表面两端为内凹球面。滑板2外表面为平面。

球型接头1与被连接件5管嘴套接，即球形接头1的一端套装并固定在被连接件5的一端柱体上，球型接头1的另一端与2个滑板2连接。2个滑板对扣在球型接头1外周上，且2个滑板相对球型接头1的轴线对称分布，其中，滑板两端内凹球面与球型接头1的两端球面滑动配合，球型接头1与滑板2可相对转动，实现全向相互转动的自由度。滑板中部外凸结构支撑在球型接头1中部外表面上。2个滑板2通过螺钉4相对固定连接，滑板2滑动支撑在支架3内，且滑板2与支架3可以相互滑动，滑动方向沿球型接头1的球形轴向方向。并可通过调整滑板2与支架3配合面的长度，实现滑动量的大小调节。

支架3与飞行器支座进行固定连接。

2个滑板2固定连接的螺钉4依次穿过滑板2与球型接头1，实现滑板2对球型接头1在球面处的无间隙配合，且滑板2中部与球型接头1中部外表面之间存在间隙，螺钉5外周与球型接头1的螺钉孔之间存在径向间隙，避免球型接头1与滑板2相对转动时发生干涉。同时通过调整球型接头1与滑板2在连接螺钉4附近的设计间隙，实现对最大相对转角的调节以适应不同的转动自由度使用需求。

滑板2两端的内凹球面与球型接头1的球面直径相同。

支架3的内型面为整体框架结构，相对的两个内型面为平面，即支架3与滑板2的配合面为平面，滑板2可在支架3内侧沿被连接件5轴向相对滑动。

综上所述，本发明四自由度变形协调支架结构，该变形协调支架结构通过设置多级组合的相对变形协调连接以实现全刚度多自由度连接，该变形协调支架结构能够实现工作过程中被连接件与安装支座之间的4自由度以上相对变形，同时提供与金属支架硬连接相当的连接刚度。与现有技术相比，本发明的技术方案能够解决现有技术中相对变形自由度与支架连接刚度不能兼顾的技术问题。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种四自由度变形协调支架结构，其特征是：该支架结构包括球形接头(1)、2个滑板(2)、支架(3)和螺钉(4)；

球型接头(1)的两端为球形结构，中部为柱体结构；

所述滑板(2)的下表面中部为外凸结构，滑板(2)的下表面两端为内凹球面，滑板(2)外表面为平面；

球形接头1的一端套装并固定在被连接件(5)的一端柱体上，球型接头1的另一端与2个滑板(2)连接，2个滑板对扣在球型接头(1)外周上，且2个滑板相对球型接头(1)的轴线对称分布，滑板两端内凹球面与球型接头(1)的两端球面滑动配合，滑板中部外凸结构支撑在球型接头(1)中部外表面上，2个滑板(2)通过螺钉(4)相对固定连接，滑板(2)滑动支撑在支架(3)内，滑板(2)的滑动方向沿球型接头(1)的球形轴向方向；支架(3)与飞行器支座进行固定连接。

2.按照权利要求1所述一种四自由度变形协调支架结构，其特征在于：所述螺钉(4)依次穿过滑板(2)与球型接头(1)，且滑板(2)中部与球型接头(1)中部外表面之间存在间隙，螺钉(5)外周与球型接头(1)的螺钉孔之间存在径向间隙。

3.按照权利要求1所述一种四自由度变形协调支架结构，其特征在于：滑板(2)两端的内凹球面与球型接头(1)的球面直径相同。

4.按照权利要求1所述一种四自由度变形协调支架结构，其特征在于：支架(3)的内型面为整体框架结构，支架(3)中相对的两个内型面为平面，即支架(3)与滑板(2)的配合面为平面，滑板(2)可在支架(3)内侧沿被连接件(5)轴向相对滑动。