[发明专利]一种基于向心机构的三棱柱同步展开折叠空间伸展臂

摘要

本发明提出一种基于向心机构的三棱柱同步展开折叠空间伸展臂，属于航天科学技术领域，该同步展开折叠空间伸展臂由若干三棱柱向心机构串联而成，每一个三棱柱向心机构均是由3个中心连接构件、6个角点连接构件及12根相同长度直杆形状的关节轴组成，中心连接构件具有十字型支架结构，十字型支架的每个支端通过一对平行斜齿轮固定连接一个关节轴，角点连接构件为V字型支架结构，具有两个张开的支端，每个支端的边缘通过转轴同轴连接一个斜齿轮。本发明提出一种基于向心机构的三棱柱同步展开折叠空间伸展臂，自由度少，可同步展开折叠，可靠性好，重复性高，结构刚度好，机构组合方便，运动机构控制简单。

主权项

一种基于向心机构的三棱柱同步展开折叠空间伸展臂，其特征在于：所述的伸展臂结构由若干三棱柱向心机构串联而成，每一个三棱柱向心机构均是由3个中心连接构件、6个角点连接构件及12根相同长度直杆形状的关节轴组成；所述的中心连接构件具有十字型支架结构，十字型支架的每个支端通过一对平行斜齿轮固定连接一个关节轴，关节轴通过斜齿轮的转动带动，围绕十字型支架结构转动；所述的角点连接构件为V字型支架结构，具有两个张开的支端，每个支端的截面形状为正方形结构，每个支端的边缘通过转轴同轴连接一个斜齿轮，且转轴中心轴线方向垂直于支端的中心轴线方向，且两个转轴的中心轴线之间的夹角为41.41°，两个斜齿轮分别对称固定于两个转轴同侧的边缘位置，转轴中心轴线方向与斜齿轮中心轴线方向同轴，两个斜齿轮彼此啮合，两个斜齿轮的中心轴线之间的夹角也为41.41°，转轴与V字型支架的支端垂直，两个支端的中部还分别与关节轴连接，且每个关节轴的另一端分别与一个中心连接构件连接，每个中心连接构件连接的4个关节轴中分别与4个不同角点连接构件支端连接，处于3个中心连接构件连接的12个关节轴中，处于上方的6个关节轴通过3个角点连接件交替连接，形成闭合连接，处于下方的6个关节轴通过3个角点连接件交替连接，也形成闭合连接；使3个中心连接构件通过6个角点连接构件和12根关节轴连接在一起形成一个可展开和收拢结构；在角点连接构件处进行单元连接，通过单元连接将若干单元串联成伸展臂结构，在两三棱柱向心机构对应的角点连接构件上布置一根支撑柱，通过支撑柱与相邻两单元的角点连接构件固结。