[發明專利]一種盤繞式伸展臂桁架的縱桿底部節點

在審

• 申請號: 201610082596.3
• 申請日: 2016-02-05
• 公開（公告）號: CN105620791A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 陳務軍;游晉;樊鵬玄;賈林睿
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B64G1/22
• 分類號: B64G1/22;B64G1/44
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

技術領域

本發明涉及一種節點機構，尤其涉及一種盤繞式伸展臂桁架的縱桿底部節點，屬 于結構機構工程技術領域。

背景技術

空間伸展臂是一類最基本的空間可展結構，是大型復雜空間結構的基礎，可廣泛 用于太陽電池陣、大型天線的展開，作為主要的展開支撐受力構件，可展機構在整個 結構系統中起著重要作用。隨太空探索和宇航結構發展，空間結構大型化、復雜化已 呈明顯趨勢，輕質、高精度、高收納率、高剛度、穩定性好的空間展開結構是重要研 發方向。

陳務軍、董石麟、付功義等著的“一高剛性同步展開空間伸展臂設計研究”(2000 年中國博士后學術大會論文集，北京：科學出版社)研究了三棱桁架構成高剛性同步 伸展的伸展臂；

黃海、張偉、王新升等著的“盤繞式三角形橫架有鉸空間伸展臂”(專利 CN101428690)公開了一種可用于空間探測臂、航天器大型太陽電池陣、空間站主結 構等領域的盤繞式三角形橫架有鉸空間伸展臂；

王新升、張偉、岳冠楠等著的“盤繞式Y形橫架無鉸空間伸展臂”(專利 CN201309598)設計了一種高伸縮比、高可靠性、高剛度、高抗剪切和扭轉的伸展臂；

周思達,周小陳.“空間伸展臂的技術現狀與難點”(中國空間科學技術, 2014(06):38-50)介紹了盤繞式伸展臂的組成，并對三種展開控制方式進行對比分析；

CHENWu-jun、LUOYao-zhi、FUGong-yi著的“Designconceptionanddeployment simualationforahighlysynchronizedextendable/retractablespacemast”(International JournalofSpaceStructures,2001,16(4)：261-269)研究了同步伸展臂結構機構、節點實 現、展開動力學分析方法等；

LuisM.Macareno、JosuAgirrebeitia、CarlosAngulo等著的“FEMsubsystem replacementtechniquesforstrengthproblemsinvariablegeometrytrusses”(Finite ElementsinAnalysisandDesign,2008,44:346-357)研制了八面體桁架單元樣機、提出 了緊湊型組合節點、進行了非線性分析與試驗研究；

EidenM,BrunnerO,StavrinidisC“DeploymentAnalysisoftheOlympusAstromast andComparisonwithTestMeasurements”(JournalofSpacecraft&Rockets,1987, 24(1):63-68)利用三維模型來表示每個桁架和縱桿的初始預應力狀態，提出一個分析過 程來預測伸展臂桁架的變形，利用分析結果驗證模型的合理性。

上述文獻針對盤繞式伸展臂桁架展開/收攏行為的研究、設計整體構型，針對八面 體桁架等其他伸展臂類型的節點設計，沒有關于盤繞式伸展臂底部節點詳細報道。

盤繞式伸展臂縱桿的底部節點是該結構的關鍵點之一。在盤繞/伸展過程中縱桿承 受轉動彎矩和扭矩，避免縱桿底端部彎矩過大導致縱桿在盤繞過程損壞；展開到位的 限位和鎖定可提高伸展臂展開精度和使用狀態剛度，縱桿無限位導致伸展定位不準以 及底部節點無鎖定導致伸展臂展開后剛度低。

因此，本領域的技術人員致力于開發一種節點小、運動靈活、剛度高、定位準的 盤繞式伸展臂桁架的底部節點。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是供一種節點小、運動 靈活、剛度高、定位準的盤繞式伸展臂桁架的底部節點。

為實現上述目的，本發明提供了一種盤繞式伸展臂桁架的縱桿底部節點，包括U 型主架以及安裝在U型主架上的限位部件和雙鍵位轉軸，雙鍵位轉軸上套設有縱桿接 頭和齒狀限位片，縱桿接頭用于與盤繞式伸展臂桁架的縱桿連接，限位部件包括限位 鍵，齒狀限位片上設置有多個齒，限位鍵的上端部與齒狀限位片的齒配合；

其中，縱桿接頭和齒狀限位片均能夠繞雙鍵位轉軸做單向轉動，縱桿接頭的轉動 角度為0°～90°；