[發明專利]一種偏心軸系支反力對消裝置

有效

• 申請號: 202011332026.8
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112460215B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 蔣仁奎;梁偉;杜俊峰;邊疆;張永超
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: F16H21/18
• 分類號: F16H21/18;F16F15/28
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明

本發明公開了一種偏心軸系支反力對消裝置，該支反力對消裝置包括軸系(1)、基座(2)、凸輪(3)、導向桿(4)、轉軸(5)、杠桿(6)和配重塊(7)。各部件連接關系：軸系帶動凸輪轉動，凸輪驅動導向桿移動，導向桿推動杠桿一端使其繞轉軸轉動，杠桿另一端與配重塊相連，杠桿轉動同時配重塊實現相應運動，基座作為該裝置的主體結構固定軸系，導向桿和轉軸。合理設計凸輪的工作輪廓曲線，讓配重塊與軸系質心點的運動方向相反，使配重塊驅動力和軸系偏心旋轉帶來的豎向支反力對消，達到抑制軸系豎向支反力的目的。

技術領域

本發明涉及偏心軸系支反力抑制的技術領域，具體涉及一種偏心軸系支反力對消裝置，該對消裝置可以抑制偏心軸系轉動時的豎向支反力，特別實用于空間偏心軸系的支反力抑制。

背景技術

在航天領域，運動機構帶來的支反力會影響星上高精密儀器的性能。針對空間中的偏心軸系，為了抑制其旋轉帶來的支反力，一般會做配重處理，質量和體積消耗都相應增多。無配重的高頻轉動的偏心軸系也可采用被動隔振的方式抑制其支反力，但是針對低速運行的偏心軸系，被動隔振無法兼顧軸系隔振效率與支撐剛度，主動隔振又會帶來大量的資源消耗。

發明內容

為了解決上述低頻傳動的偏心軸系支反力抑制體積和質量資源消耗大的問題，本發明提供了一種偏心軸系支反力對消裝置。

本發明提出的支反力對消裝置的技術方案包括：軸系、基座、凸輪、導向桿、轉軸、杠桿、配重塊。各部件連接關系：軸系固定于基座并可實現繞其軸線的轉動，轉軸固定于基座并可實現繞其軸線的轉動，導向桿固定于基座并可實現沿其桿向的轉動，軸系帶動凸輪轉動，凸輪驅動導向桿移動，導向桿推動杠桿一端使其繞轉軸轉動，杠桿另一端與配重塊相連，杠桿轉動同時配重塊實現相應運動，基座作為該裝置的主體結構固定軸系，導向桿和轉軸。

進一步地，合理設計凸輪的工作輪廓曲線，讓配重塊與軸系質心點的運動方向相反，使配重塊驅動力和軸系偏心旋轉帶來的豎向支反力對消，達到抑制軸系豎向支反力的目的。

本發明與現有技術相比的優點：

1)本發明結構緊湊，不占用軸系質心反方向空間。

2)本發明利用軸系自身驅動，無需額外驅動裝置。

附圖說明

圖1為本發明一種偏心軸系支反力對消裝置的原理示意圖；

圖2為本發明一種偏心軸系支反力對消裝置的三維示意圖。

圖中：1為軸系；2為基座；3為凸輪；4為導向桿；5為轉軸；6為杠桿；7為配重塊。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖1-2，對本發明更進一步說明。

如圖1所示，軸系1與凸輪3相連，凸輪3驅動導向桿4移動，將軸系1的轉動轉化為導向桿4的移動，導向桿4驅動杠桿6繞轉軸5轉動，杠桿6與配重塊7相連，杠桿6轉動帶動配重塊7運動，基座2作為主體結構固定軸系1，導向桿4和轉軸5，軸系1質心CM偏心距離為r。

如圖2所示，k為導向桿4移動量，A為轉軸5到導向桿4中心點的水平距離，B為轉軸5到配重快7質心的水平距離。

假設軸系偏心質量為m，配重塊7質量為m₀，軸系在0～90°范圍內按照固定模式θ(t)轉動，t為時間，為了抵消偏心軸系支反力，需滿足：

可以通過數值計算方法求得k(t)，即可設計出凸輪3的工作輪廓曲線。