，并通过螺钉固定在第二节丝杠6第二端的外璧上。第二丝母7为中空的筒形结构，其内壁上设置有用于与第二节丝杠6配合的螺纹。第一节套管9的第一端套在第二丝母7的外壁上，并通过螺钉与第二丝母7固定。第二节套管10通过设置在第二节套管10与第一节套管9之间的第一滑动轴承和第二滑动轴承支撑在第一节套管9的外部；第三节套管11通过设置在第三节套管11与第二节套管10之间的第三滑动轴承和第四滑动轴承支撑在第二节套管10的外部。
[0039]本领域技术人员能够理解的是，前述的第二滚动轴承用于实现第二节套管10随着第二节丝杠6的联动。为此，为了对第二滚动轴承进行轴向限位，可以设置相应的结构，此种结构为本领域公知的技术手段，在此不做赘述。同理，前述的第一至第四滑动轴承(如图中的18和19)用于对第二节套管和第三节套管进行支撑，并对其滑动进行导向。为了对相应的滑动轴承进行轴向限位，在第二节套管和第三节套管的第二端均设置有套筒挡圈(参考图中的12和13)。当然，根据实际情况，可以用铜质套管代替。例如，将套管分别压在相应套管的两端的内壁或外壁上，同时通过另外设置的挡圈对相应的套管进行限位固定，此为本领域的惯用技术手段，在此不做过多限定。
[0040]根据本发明的多丝杠联动可重复伸展星载机构的工作过程如下:
[0041]1、展开过程
[0042]多丝杠联动可重复伸展星载机构伸展时，减速电机15驱动第一齿轮转动，第一齿轮带动第二齿轮转动，进而带动第一节丝杆3正转，由于第二节丝杆尚未解锁，第一丝母4随着第一节丝杆3的转动沿着第一节丝杆朝向第一节丝杆的第二端移动。由于第二节丝杠6与第一丝母4固定连接，而第二节套管10又通过第二滚动轴承20与第二节丝杠6连接，第二节套管10与第一丝母4联动，从而使得第二节套管10自第一节套管11中伸出，当第一丝母4因第一节丝杠挡圈5而停止移动时，第二节套管10即伸展到位。与此同时，第一节丝杠3在电机15的驱动下持续正转，第二节丝杠6和第一丝母4 一起随着第一节丝杠3转动，由此带动第二丝母7沿着第二节丝杠6朝向其第二端移动。由于第一节套管9的第一端与第二丝母7固定连接，因此，第一节套管9也跟着第二丝母移动，从而自第二节套管10中伸出。当第二丝母7因第二节丝杠挡圈8止动时，第二节套管10即伸展到位。本发明的多丝杠联动可重复伸展星载机构的展开状态(即伸展到位)如图5所示。
[0043]2、收缩过程
[0044]多丝杠联动可重复伸展星载机构收缩时，减速电机15反转，从而通过第一齿轮和第二齿轮带动第一节丝杆3反转。由于第二节丝杆6尚未锁定，第一丝母4随着第一节丝杆3的转动沿着第一节丝杆朝向第一节丝杆的第一端移动。由于第二节丝杠6与第一丝母4固定连接，而第二节套管10又通过第二滚动轴承20与第二节丝杠6连接，第二节套管10与第一丝母4联动，从而使得第二节套管10向第一节套管11中回缩，当第一丝母4因第一限位台肩101而停止移动时，第二节套管10即回缩到位。与此同时，第一节丝杠3在电机15的驱动下持续反转，第二节丝杠6和第一丝母4 一起随着第一节丝杠3转动，由此带动第二丝母7沿着第二节丝杠6朝向其第一端移动。由于第一节套管9的第一端与第二丝母7固定连接，因此，第一节套管9也跟着第二丝母移动，从而向第二节套管10中回缩。当第二丝母7因第二节丝杠挡圈8止动时，第二节套管10即回缩到位。本发明的多丝杠联动可重复伸展星载机构展开前状态(即缩回状态)如图4所示。
[0045]如图2所示，为本发明的多丝杠联动可重复伸展星载机构中多节套叠管体的示意图。这些管体主要起承力、伸缩及与飞行器连接的作用，处于伸展星载机构的外部。在本发明的优选实施例中，该星载机构包括三节套管。
[0046]如图3所示，为本发明的一多丝杠联动可重复伸展星载机构中多节套叠丝杆的示意图。丝杆起主动力传输和轴向承力作用，本发明优选实施例中采用了两节丝杠。
[0047]本发明的多丝杠联动可重复伸展星载机构:1、基于多节套叠丝杠力矩的变化关系来实现丝杆的顺序释放和收缩；2、通过丝杆上的丝母的解锁时序来实现多节套管的顺序伸缩；3、通过高精度多节套叠的丝杆带动多节套叠的套管逐节伸缩，从而实现机构的平稳可靠伸缩。
[0048]在此，需要说明的是，本说明书中未详细描述的内容，是本领域技术人员通过本说明书的描述以及现有技术能够实现的，因此，不做赘述。
[0049]以上所述仅为本发明的优选实施例，并非用来限制本发明的保护范围。对于本领域的技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，可以对本发明做出若干的修改和替换，所有这些修改和替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种多丝杠联动可重复伸展星载机构，其特征在于，包括安装座(I)、驱动机构(2)、第一节丝杠(3)、第一丝母(4)、第一节丝杠挡圈(5)、第二节丝杠(6)、第二丝母(7)、第二节丝杠挡圈(8)、第一节套管(9)、第二节套管(10)、第三节套管(11)、第一滚动轴承(14)以及第二滚动轴承(20)，其中， 第一节丝杠(3)的第一端通过第一滚动轴承(14)支撑在安装座(I)中，并且第一节丝杠(3)能够在驱动机构(2)的驱动下旋转，第一节丝杠(3)上靠近其第一端的位置处设置有第一限位台肩(101);第一节丝杠挡圈(5)套装固定在第一节丝杠(3)的第二端上； 第一丝母(4)套装在第一节丝杠(3)上，其与第一节丝杠(3)配合，并能够随着第一节丝杠(3)的转动在第一节丝杠(3)上的第一限位台肩(101)与第一节丝杠挡圈(5)之间轴向移动； 第二节丝杠(6)套在第一节丝杠(3)的外部、并由第一节丝杠挡圈(5)和第一丝母(4)支撑，第二节丝杠(6)的第一端与第一丝母(4)固定连接，能够随着第一丝母(4)移动，第二节丝杠(6)的外壁上靠近其第一端的位置处设置有第二限位台肩(61)，并且第二节丝杠挡圈(8)套装固定在第二节丝杠(6)的第二端上； 第二丝母(7)套装在第二节丝杠(6)上，其与第二节丝杠(6)配合，并能够随着第二节丝杠(6)的转动在第二节丝杠(6)上的第二限位台肩(61)与第二节丝杠挡圈(8)之间轴向移动； 第一节套管(9)套在第二节丝杠(6)的外部，其由第二丝母(7)和第二节丝杠挡圈(8)支撑，并且第一节套管(9)的第一端与第二丝母(7)固定连接，能够随着第二丝母(7)移动； 第二节套管(10)套装在第一节套管(9)的外部，并且第二节套管(10)的内壁与第一节套管(9)的外壁之间彼此间隔；第二节套管(10)的第一端通过第二滚动轴承(20)与第二节丝杠(6)的第一端连接，使得第二节套管(10)能够随着第二节丝杠(6)动作； 第三节套管(11)套装在第二节套管(10)的外部，第三节套管(11)的内壁与第二节套管(10)的外壁彼此间隔，并且第三节套管(11)的第一端固定连接在安装座(I)上。
2.根据权利要求1所述的多丝杠联动可重复伸展星载机构，其特征在于，所述第一节丝杠挡圈(5)为中空的筒形结构，其通过螺钉固定在第一节丝杠(3)第二端的外壁上。
3.根据权利要求1所述的多丝杠联动可重复伸展星载机构，其特征在于， 第一丝母(4)为中空的筒形结构，其内壁上设置有用于与第一节丝杠(3)配合的螺纹；第二节丝杠(6)的第一端套在第一丝母(4)上，并通过螺钉与第一丝母(4)固定连接；并且第二节丝杠挡圈(8)为中空的筒形结构，并通过螺钉固定在第二节丝杠(6)第二端的外璧上。
4.根据权利要求1所述的多丝杠联动可重复伸展星载机构，其特征在于， 第二丝母(7)为中空的筒形结构，其内壁上设置有用于与第二节丝杠(6)配合的螺纹；第一节套管(9)的第一端套在第二丝母(7)的外壁上，并通过螺钉与第二丝母(7)固定。
5.根据权利要求1所述的多丝杠联动可重复伸展星载机构，其特征在于， 第二节套管(10)通过设置在第二节套管(10)与第一节套管(9)之间的第一滑动轴承和第二滑动轴承支撑在第一节套管(9)的外部；第三节套管(11)通过设置在第三节套管(11)与第二节套管(10)之间的第三滑动轴承和第四滑动轴承支撑在第二节套管(10)的外部。
6.根据权利要求1所述的多丝杠联动可重复伸展星载机构，其特征在于，所述驱动机构(2)包括支撑固定在所述安装座(I)中的电机(15)、第一齿轮(16)以及第二齿轮(17)，其中，第一齿轮(16)安装在电机(15)的输出轴上，第二齿轮(17)套装固定在第一节丝杠(3)的第一端上，并且第一齿轮(16)与第二齿轮(17)啮合。
【专利摘要】本发明提供一种多丝杠联动可重复伸展星载机构，包括安装座、驱动机构、第一节丝杠、第一丝母、第一节丝杠挡圈、第二节丝杠、第二丝母、第二节丝杠挡圈、第一节套管、第二节套管、第三节套管以及滚动轴承。其中，第二节丝杠通过第一丝母与第一节丝杠关联，第二节套管通过滚动轴承与第二节丝杠关联，第一节套管通过第二丝母与第二节丝杠关联，第一节丝杠由驱动机构驱动，通过丝杆与丝母之间的联动实现相应套管的伸展和回缩。本发明的星载机构结构紧凑、承载大、伸缩平稳、自立性好、精度高、操作简便、可靠性高、环境适应性好，可作为对接抓捕伸缩机构的标配装置使用。
【IPC分类】B25J18-02
【公开号】CN104626192
【申请号】CN201410784593
【发明人】孙玉成, 李志 , 黄剑斌, 韩旭, 陈大可, 朱孟萍
【申请人】中国空间技术研究院
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年12月16日