[發(fā)明專利]航天器用冗余傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210504428.0
• 申請(qǐng)日: 2012-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN102943845A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉榮強(qiáng);丁鋒;程鋼;郭宏偉;鄧宗全
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué);北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部
• 主分類號(hào): F16H1/28
• 分類號(hào): F16H1/28;F16H48/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 楊立超

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，具體涉及一種航天器上用冗余傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

所謂備份，是指產(chǎn)品所包含的為完成規(guī)定功能所必不可少組成部分的額外附加成分。應(yīng)用研究表明，提高系統(tǒng)的冗余度能夠有效地提高系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。差速器是針對(duì)提高空間展開系統(tǒng)的可靠性而提出一種具有動(dòng)力冗余功能的動(dòng)力備份機(jī)構(gòu)。動(dòng)力備份裝置安裝在空間機(jī)構(gòu)上，用于對(duì)空間機(jī)構(gòu)的動(dòng)力進(jìn)行備份，以提高空間機(jī)構(gòu)的可靠性。動(dòng)力備份機(jī)構(gòu)應(yīng)在保證應(yīng)用功能和性能的前提下，具有盡可能小的體積、重量和運(yùn)行平穩(wěn)性。對(duì)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行備份設(shè)計(jì)，就是對(duì)驅(qū)動(dòng)部分并聯(lián)相同或者不同的單元，最終目的是實(shí)現(xiàn)備份單元和原單元相同的功能。

19世紀(jì)在國(guó)外，備份設(shè)計(jì)技術(shù)最早應(yīng)用于計(jì)算機(jī)電子技術(shù)、自動(dòng)控制等領(lǐng)域，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，備份設(shè)計(jì)技術(shù)由以控制系統(tǒng)為平臺(tái)逐漸應(yīng)用到過程控制、石油勘探、礦石資源開采和生態(tài)學(xué)等諸多科學(xué)領(lǐng)域。以機(jī)械結(jié)構(gòu)作為備份系統(tǒng)最先應(yīng)用于羅盤、鐘表的制作，而后逐漸為汽車行業(yè)所接納，因其對(duì)系統(tǒng)可靠性的有效提高，備份設(shè)計(jì)技術(shù)也大量應(yīng)用于物資管理系統(tǒng)及流水生產(chǎn)線當(dāng)中。隨著空間探索熱潮的興起，備份設(shè)計(jì)技術(shù)又為航天器提供了可靠的保障。

在機(jī)械制造領(lǐng)域中，冗余設(shè)計(jì)技術(shù)廣泛應(yīng)用于各個(gè)方面，如并聯(lián)機(jī)床、飛行器慣性制導(dǎo)等領(lǐng)域，在汽車行業(yè)中，冗余設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例報(bào)道較多，如汽車的制動(dòng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)即為冗余設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用的典型，但冗余設(shè)計(jì)技術(shù)在飛行器驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)硬件系統(tǒng)中的應(yīng)用技術(shù)研究還未見報(bào)道。

但是，現(xiàn)有的具有動(dòng)力冗余功能的驅(qū)動(dòng)備份機(jī)構(gòu)體積大，傳動(dòng)效率較低，可靠性差，不能提高系統(tǒng)的冗余度，不適用于航天器上應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有具有動(dòng)力冗余功能的驅(qū)動(dòng)備份機(jī)構(gòu)體積大、傳動(dòng)效率低以及可靠性差，不適用于航天器應(yīng)用的問題，進(jìn)而提供一種航天器用冗余傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明為解決上述問題采取的技術(shù)方案是：本發(fā)明的航天器用冗余傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一齒輪軸、第二齒輪軸、具有內(nèi)外齒的第一齒輪、定齒輪、第三齒輪軸、太陽(yáng)輪、行星齒輪、具有內(nèi)外齒的第二齒輪、輸出軸和箱體，具有內(nèi)外齒的第一齒輪、定齒輪、第三齒輪軸、太陽(yáng)輪、行星齒輪、具有內(nèi)外齒的第二齒輪、輸出軸分別置于箱體內(nèi)，第三齒輪軸的一端安裝有具有內(nèi)外齒的第一齒輪，第一齒輪軸的一端伸出箱體外，第一齒輪軸的另一端置于箱體內(nèi)且第一齒輪軸的另一端的輪齒與具有內(nèi)外齒的第一齒輪的外齒嚙合，具有內(nèi)外齒的第一齒輪的內(nèi)齒與定齒輪嚙合，定齒輪與第三齒輪軸的一端的輪齒嚙合并帶動(dòng)第三齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，第三齒輪軸的另一端安裝有太陽(yáng)輪，太陽(yáng)輪與行星齒輪嚙合，輸出軸的一端連接有行星齒輪，輸出軸的另一端安裝有具有內(nèi)外齒的第二齒輪，行星齒輪與具有內(nèi)外齒的第二齒輪的內(nèi)齒嚙合并帶動(dòng)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，第二齒輪軸的一端伸出箱體外，第二齒輪軸的另一端置于箱體內(nèi)，且第二齒輪軸的另一端的輪齒與具有內(nèi)外齒的第二齒輪的外齒嚙合，第一齒輪軸和第二齒輪軸并列設(shè)置且轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。

本發(fā)明的有益效果是：1、本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)對(duì)稱，傳動(dòng)比近似相同，2、本發(fā)明采用行星齒輪，體積小，重量輕，3、本發(fā)明輪系設(shè)計(jì)具有兩自由度，是由行星差動(dòng)輪系(太陽(yáng)輪、行星齒輪、具有內(nèi)外齒的第二齒輪)和定齒輪系(第一齒輪軸、第二齒輪軸、具有內(nèi)外齒的第一齒輪、定齒輪)組合而成的復(fù)雜輪系，4、本發(fā)明齒輪數(shù)量雖較多，但是齒輪的種類少，成本較低，5、本發(fā)明兩輸入軸(第一齒輪軸和第二齒輪軸)輸入轉(zhuǎn)速相反，對(duì)速度匹配無(wú)要求，當(dāng)同時(shí)輸入時(shí)，一旦一軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，另一軸仍可以正常工作，使所驅(qū)動(dòng)設(shè)備正常運(yùn)行，無(wú)需人工切換，安裝在航天器機(jī)構(gòu)上，能有效地提高系統(tǒng)的冗余度，能夠有效地提高系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性，6、本發(fā)明對(duì)所有零件進(jìn)行了強(qiáng)度校核，零件強(qiáng)度和傳動(dòng)可靠性高，通過分析計(jì)算，總傳動(dòng)效率達(dá)到91.4％～92.4％。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1的B-B剖視圖，圖3是本發(fā)明的具有內(nèi)外齒的第一齒輪、具有內(nèi)外齒的第二齒輪、第三齒輪軸、太陽(yáng)輪、輸出軸、定齒輪與行星齒輪連接的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。

具體實(shí)施方式