[发明专利]一种用于失重环境的直线运动装置

说明书

本发明公开了一种用于失重环境的直线运动装置，包括：第一主体，转动连接有第一滚轮，所述第一滚轮通过一驱动组件以转动；第二主体，固设有直线导向组件，所述第一滚轮设于所述直线导向组件，且可沿所述直线导向组件滚动以带动所述第一主体做直线运动；压紧组件，两端分别连接于所述第一主体和所述第二主体，且所述压紧组件滑动连接于所述第一主体和/或所述第二主体，所述压紧组件同时对所述第一主体和所述第二主体产生相向的压力，以使所述第一滚轮和所述直线导向组件之间产生压力，所述第一滚轮转动时通过压力产生摩擦力以使所述第一滚轮滚动。该装置不依赖重力，运动时平稳，且体积小、行程大。

技术领域

本发明属于直线运动机构技术领域，尤其涉及一种用于失重环境的直线运动装置。

背景技术

直线往复运动装置常常通过将旋转运动转换成直线运动，而在航天等空间无重力领域，直线往复运动装置需要在失重环境下保持正常工作。

应用在失重环境下的直线往复运动装置有：连杆机构、齿轮齿条机构、螺旋传动机构、带链传动机构以及绳索传动等。

连杆机构，如曲柄滑块机构、波塞利耶-利普金机构、萨鲁斯机构、霍肯机构等，具有润滑简单、可设计性强、成本低、承载能力强、工作可靠等优点，但其存在行程小、包络大、质量大、活动关节多、效率低等问题，严重限制了其在航天等对质量、包络要求比较高的领域的应用。

齿轮齿条机构寿命长、工作平稳、可靠性高，但在长行程条件下存在安装、制造要求较高、重量大、包络大、润滑难等难题。

螺旋传动为精密配合，对安装加工要求精度高，难以实现长距离传动。

链、带或绳传动，结构简单、可弯曲、安装要求低，适用于开放空间的直线传动，但存在张紧设计，长距离传动链路设计等影响寿命和可靠性的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种用于失重环境的直线运动装置，该装置不依赖重力，运动时平稳，且体积小、行程大。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种用于失重环境的直线运动装置，其特征在于，包括：

第一主体，转动连接有第一滚轮，所述第一滚轮通过一驱动组件以转动；

第二主体，固设有直线导向组件，所述第一滚轮设于所述直线导向组件，且可沿所述直线导向组件滚动以带动所述第一主体做直线运动；

压紧组件，两端分别连接于所述第一主体和所述第二主体，且所述压紧组件滑动连接于所述第一主体和/或所述第二主体，所述压紧组件同时对所述第一主体和所述第二主体产生相向的压力，以使所述第一滚轮和所述直线导向组件之间产生压力，所述第一滚轮转动时通过压力产生摩擦力以使所述第一滚轮滚动。

根据本发明一实施例，所述直线导向组件为两个相互倾斜设置的第一导轨板，所述第一滚轮设于两个所述第一导轨板之间且同时与两者的侧面接触，所述第一滚轮通过与两个所述第一导轨板的侧面产生摩擦力以滚动。

根据本发明一实施例，所述压紧组件包括：

连接杆，第一端穿设于所述第一主体且设有限位部、第二端滑动连接于所述第二主体；

弹性件，设于所述第一主体和所述限位部之间，所述弹性件一端施加给所述第一主体朝向所述第二主体的压力；所述弹性件另一端施加给所述限位部远离所述第二主体的压力，以使所述连接杆的第二端施加给所述第二主体朝向所述第一主体的压力。

根据本发明一实施例，所述第二主体设有第二导轨板，所述连接杆的第二端转动连接有第二滚轮，所述第二滚轮设于所述第二导轨板远离所述第一主体的一端面。