專利名稱：一種大收縮比的可陣列十桿可展單元機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有較大收縮比的連桿展開機構。
背景技術：
衛(wèi)星天線展開系統(tǒng)的收縮比大小，是比較各種衛(wèi)星天線展開機構性能優(yōu)劣的重要指標。目前用于衛(wèi)星天線的展開系統(tǒng)，主要由多個大收縮比的連桿機構陣列而成，從而實現同步收縮和展開的功能。主流的大收縮比連桿機構是由繩子拉動伸縮桿驅動的平行四邊形連桿機構，在展開時需要用繩索將各個機構串聯起來達到同時展開的目的，但是，由于繩子的所提供的拉力有限，無法高效的實現同步展開，并且整個過程對系統(tǒng)的沖擊大，直接影響衛(wèi)星的使用壽命和工作質量。
發(fā)明內容為了克服現有技術的不足，本發(fā)明提供一種大收縮比可陣列連桿可展機構，它改善了驅動方式，由初始階段處于壓縮狀態(tài)的彈簧進行驅動，不僅避免了驅動力過大引起的一系列影響，而且整個展開過程平穩(wěn)。另外，此機構還繼承了主流大收縮比連桿機構加工過程簡單，裝配方便，質量輕的優(yōu)點。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是包括基架桿、驅動彈簧、兩個滑移桿、四個T形連桿和三個普通連桿。所述的T形連桿由普通連桿和與其軸線垂直的連桿固聯而成，T形連桿上有三個鉸接處，可將T形連桿看作是中間有凸出部分的異形連桿?；軛U上有三個鉸接處，從上至下依次鉸接一號普通連桿一端、一號T形連桿一端和二號T形連桿一端，在兩個T形連桿之間的基架桿桿體部分安裝短滑移桿和長滑移桿， 其中短滑移桿位于長滑移桿上部，驅動彈簧嵌在短滑移桿和長滑移桿中間，彈簧兩頭分別與兩個滑移桿接觸，初始階段彈簧處于壓縮狀態(tài)。短滑移桿與三號T形連桿一端鉸接，三號 T形連桿另一端與一號T形連桿中段鉸接，長滑移桿與三號普通連桿一端鉸接，三號普通連桿的另一端與三號T形連桿中段鉸接，二號T形連桿另一端和一號普通連桿另一端分別鉸接四號T形連桿的一端和中段，一號T形連桿另一端和二號T形連桿中段之間鉸接二號普通連桿。所述基架桿上的三個鉸接處是三個伸出基架桿軸線的垂直桿，每個垂直桿另一端具有一個鉸接處，三個垂直桿的軸線間距分別為50和780，最上端長度為85的垂直桿與長度為2080的一號普通連桿一端鉸接，中間長度為110的垂直桿與長度為450的一號T形連桿距離凸出部分350的一端鉸接，最下端長度為210的垂直桿與長度為2080的二號T形連桿距尚凸出部分1960較遠的一端鉸接。短滑移桿長度為90,長滑移桿長度為130,短滑移桿與長度為380的三號T形連桿距離凸出部分230的一端鉸接，長滑移桿與長度為250的三號普通連桿一端鉸接。三號普通連桿另一端與三號T形連桿凸出長度為45的鉸接處鉸接，一號T形連桿凸出長度為30的鉸接處與三號T形連桿的另一端鉸接，一號T形連桿的另一端與二號普通連桿一端鉸接。二號T形連桿凸出長度為55的鉸接處與二號普通連桿另一端鉸接，二號T形連桿的另一端與長度為1000的四號T形連桿距離凸出部分830的一端鉸接，四號T形連桿凸出長度為125的鉸接處與一號普通連桿另一端鉸接。上述的長度均為比例關系，適用于任意單位。由上述設計的連桿長度比例關系，可得出裝配完成的連桿機構工作時的收縮比約為I : 7，且可保證在陣列組合系統(tǒng)中的工作特性。另外，在應用中，可根據實際情況和工作環(huán)境變化各桿長度來調節(jié)收縮比。所述的基架桿桿體上部粗、下部細，由此形成的凸臺使短滑移桿只能在限定范圍內滑動。在正常展開時，驅動彈簧作用在兩個滑移桿上的力使滑移桿運動，并通過鉸接的各連桿擺動，從而實現展開功能。在機構達到預定的最大展開角度后，彈簧將短滑移桿頂到基架桿的凸臺處，無法繼續(xù)運動，使機構保持在最大展開角度。由于衛(wèi)星天線在整個系統(tǒng)完全展開的狀態(tài)下進行工作，本著整個系統(tǒng)結構的簡單性為原則，本連桿機構收縮需在滑移桿處施加其他外力完成。本機構適用于環(huán)形陣列組合方式，在組合時將基架桿置于圓心位置，各連桿機構由圓心沿半徑方向輻射式展開，從而達到更大的展開面積。另外，更換不同剛度的驅動彈簧可以調整展開時間，以滿足不同需求。本發(fā)明的有益效果是由壓縮彈簧驅動，展開過程沖擊小、平穩(wěn)，驅動效率高；更換彈簧不同剛度，可調節(jié)機構展開時間；采用組合連桿機構，加工簡單，裝配方便；連桿均采用空心結構，質量輕。
以下結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖I是大收縮比可陣列連桿展開機構的模型示意圖；圖2是基架桿凸臺處的局部圖；圖3是機構初始狀態(tài)時的模型示意圖；圖4是機構完全展開狀態(tài)時的模型示意圖其中1_基架桿，2-短滑移桿，3-長滑移桿，4-驅動彈簧，5-三號普通連桿，6-— 號T型連桿，7-二號T型連桿，8-三號普通連桿，9-一號普通連桿，10-二號普通連桿，11-四號T形連桿。
具體實施方式
如圖I所示，大收縮比可陣列連桿展開機構，包括I個基礎桿，I個驅動彈簧，2個滑移桿，4個T形連桿，3個普通連桿?；軛UI上伸出三個與基架桿軸線的垂直桿，每個短桿另一端具有一個鉸接處，三者軸線間距分別為50mm和780mm，最上端長度為85mm的垂直桿與長度為2080mm的普通連桿9 一端鉸接，中間長度為IlOmm的垂直桿與長度為450mm的 T形連桿6距離凸出部分350mm的一端鉸接,最下端長度為210mm的垂直桿與長度為2080mm 的T形連桿7距離凸出部分1960_的一端鉸接。在下面兩個垂直桿之間的基架桿I桿體部分從上到下分別安裝長度為90mm的短滑移桿2和130mm的長滑移桿3，驅動彈簧4嵌在基架桿桿體上，兩端分別與短滑移桿2和長滑移桿3接觸，初始階段彈簧處于壓縮狀態(tài)。短滑移桿2與長度為380mm的T形連桿5距尚凸出部分230mm的一端鉸接,長滑移桿3與長度為250mm的普通連桿8 一端鉸接。普通連桿8另一端與T形連桿5凸出長度為45mm的鉸接處鉸接，T形連桿6凸出長度為30_的鉸接處與T形連桿5的另一端鉸接，它的另一端與長度為1680mm的普通連桿10 —端鉸接。T形連桿7凸出長度為55mm的鉸接處與普通連桿10另一端鉸接，它的另一端與長度為IOOOmm的T形連桿11距離凸出部分830mm的一端鉸接。T形連桿凸出長度為125_的鉸接處與普通連桿9另一端鉸接。在正常展開時，初始被壓縮的驅動彈簧4產生的力F作用于滑移桿2、3上，使其分別向上運動xl、x2的距離,通過帶動鉸接的連桿5、8運動使T形連桿6逆時針轉動α的角度，T形連桿6通過帶動連桿10運動使T形連桿7順時針轉動β的角度，繼而通過連桿11 運動帶動連桿9順時針轉動運動完成展開。在機構達到預定的最大展開角度后，即β即將達到90°時，彈簧將滑移桿頂到基礎桿的凸臺處(如附圖2所示)，無法繼續(xù)向上運動，使機構保持在最大展開角度。通過圓形陣列組合后的連桿系統(tǒng)，各單位連桿機構由圓心沿半徑方向輻射式展開，從而得到更大的展開面積。另外，更換不同剛度的驅動彈簧4可以調整展開時間，以滿足不同需求。
權利要求1.一種大收縮比的可陣列十桿可展單元機構，包括基架桿、驅動彈簧、兩個滑移桿、四個T形連桿和三個普通連桿，其特征在于所述的T形連桿由普通連桿和與其軸線垂直的連桿固聯而成，T形連桿上有三個鉸接處，基架桿上有三個鉸接處，從上至下依次鉸接一號普通連桿一端、一號T形連桿一端和二號T形連桿一端，在兩個T形連桿之間的基架桿桿體部分安裝短滑移桿和長滑移桿，其中短滑移桿位于長滑移桿上部，驅動彈簧嵌在短滑移桿和長滑移桿中間，彈簧兩頭分別與兩個滑移桿接觸，初始階段彈簧處于壓縮狀態(tài)；短滑移桿與三號T形連桿一端鉸接，三號T形連桿另一端與一號T形連桿中段鉸接，長滑移桿與三號普通連桿一端鉸接，三號普通連桿的另一端與三號T形連桿中段鉸接，二號T形連桿另一端和一號普通連桿另一端分別鉸接四號T形連桿的一端和中段，一號T形連桿另一端和二號T 形連桿中段之間鉸接二號普通連桿。
2.根據權利要求I所述的大收縮比的可陣列十桿可展單元機構，其特征在于所述基架桿上的三個鉸接處是三個伸出基架桿軸線的垂直桿，每個垂直桿另一端具有一個鉸接處，三個垂直桿的軸線間距分別為50和780，最上端長度為85的垂直桿與長度為2080的一號普通連桿一端鉸接，中間長度為110的垂直桿與長度為450的一號T形連桿距離凸出部分350的一端鉸接，最下端長度為210的垂直桿與長度為2080的二號T形連桿距離凸出部分1960較遠的一端鉸接；短滑移桿長度為90,長滑移桿長度為130,短滑移桿與長度為380 的三號T形連桿距離凸出部分230的一端鉸接，長滑移桿與長度為250的三號普通連桿一端鉸接；三號普通連桿另一端與三號T形連桿凸出長度為45的鉸接處鉸接，一號T形連桿凸出長度為30的鉸接處與三號T形連桿的另一端鉸接，一號T形連桿的另一端與二號普通連桿一端鉸接；二號T形連桿凸出長度為55的鉸接處與二號普通連桿另一端鉸接，二號T 形連桿的另一端與長度為1000的四號T形連桿距離凸出部分830的一端鉸接，四號T形連桿凸出長度為125的鉸接處與一號普通連桿另一端鉸接；上述的長度均為比例關系。
3.根據權利要求I所述的大收縮比的可陣列十桿可展單元機構，其特征在于所述的基架桿桿體上部粗、下部細，由此形成的凸臺使短滑移桿只能在限定范圍內滑動。
專利摘要本實用新型公開了一種大收縮比的可陣列十桿可展單元機構，包括基架桿、驅動彈簧、兩個滑移桿、四個T形連桿和三個普通連桿，由驅動彈簧作用于滑移桿上的力進行驅動，完成展開過程，克服了內置伸縮桿可陣列平行四邊形機構驅動力大、效率低的缺點；達到最大角度展開后，驅動彈簧將滑動桿頂在基礎桿的凸臺初無法繼續(xù)滑移，故保證了在最大展角下工作。本機構適用于環(huán)形陣列組合方式，在組合時將基架桿置于圓心位置，各連桿機構由圓心沿半徑方向輻射式展開，從而達到更大的展開面積。此外，更換不同剛度的驅動彈簧可以調整展開時間，以滿足不同需求。本實用新型展開過程平穩(wěn)，驅動效率高，加工簡單，裝配方便，展開時間可調。
文檔編號H01Q1/08GK202352817SQ20112047289
公開日2012年7月25日 申請日期2011年11月24日 優(yōu)先權日2011年11月24日
發(fā)明者劉國林, 孫宏圖, 孫遠濤, 王三民, 陳蘇 申請人:西北工業(yè)大學