一种一维线性变结构体刚化设计方法

本发明涉及空间遥感器，尤其涉及一种一维线性变结构体刚化设计方法。

背景技术：

1、为了突破运载能力限制，在轨建造更大口径的空间遥感器，空间可展开遥感器成为新的发展方向。该技术路线的基本原理是，在发射前，将系统有序折叠以缩小其占用的空间，入轨后，自动展开重组，实现等效设计口径的成像能力。甚大口径空间可展开遥感器由大量展开机构组成，这些展开机构存在大量的运动副，如果无法消除机构展开后的配合间隙，系统重组后转化为超大型复杂柔性体，导致系统刚度低，稳定性差，无法满足光学成像需求。

2、另外，机构展开后，现有的锁紧机构多采用弹簧销和锁紧机构锁紧的方式，弹簧销锁定方式具有结构及原理简单，径向安装尺寸小，布置方便，使用灵活，技术成熟的特点。但是，为了使弹簧销能够顺利的进入锁定孔，必须设置高精度导向机构，并分配较大的配合间隙，导致机构锁定后存在间隙，无法实现结构刚化，系统刚度低，稳定性差；因为需要依赖销钉头部的小柱面或锥面与销孔配合锁定，而弹簧提供的锁紧力十分有限，其轴向承载力较小，锁定可靠性不高。而锁紧机构锁紧机构设计复杂，占用空间大，可靠性低，且需要针对不同的应用场景进行针对性设计，通用性较差；

3、所以，基于上述问题，如何消除变结构体机构展开后的配合间隙，提高系统刚度和稳定性，满足光学成像需求的问题，成为了本领域技术人员亟需解决的重要技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种一维线性变结构体刚化设计方法，用于完成甚大口径空间遥感器展开后的锁紧，实现超大型变结构体空间遥感器的结构刚化。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明公开的一种一维线性变结构体刚化设计方法，包括以下步骤：

4、步骤s1：确定被锁紧件，两个所述被锁紧件以搭接的形式连接，且两个所述被锁紧件之间存在相对运动；

5、步骤s2：根据步骤s1设计锁紧结构，用于两个所述被锁紧件变结构调整后锁紧钢化；

6、步骤s3：对所述锁紧结构进行详细设计，消除两个所述被锁紧件之间层间间隙；

7、其中，所述锁紧结构包括置于所述被锁紧件一侧的变形件、驱动件、用于驱动所述变形件形变的滚动体；以及

8、沿所述被锁紧件位移方向连续的第一锁紧面组，其形成于所述驱动件和所述变形件之间并与所述滚动体3抵接；

9、所述变形件为固定约束，所述被锁紧件能够相对于所述变形件位移；

10、步骤s4：两个所述被锁紧件变结构调整时，所述滚动体沿所述第一锁紧面组位移并产生垂直于运动方向的运动分量，以便所述被锁紧件和所述变形件固连成一个刚性整体。

11、进一步的，初始状态，所述滚动体与所述变形件之间存在初始接触力。

12、进一步的，所述锁紧结构还包括与所述第一锁紧面组配合的第二锁紧面组，所述第二锁紧面组和所述第一锁紧面组同步与所述滚动体抵接，当所述第一锁紧面组与所述第二锁紧面组存在相对运动时，所述滚动体在所述第一锁紧面组和所述第二锁紧面组的共同作用下沿所述第一锁紧面组滚动。

13、进一步的，所述第一锁紧面组包括解锁保持面和锁紧保持面、以及连接所述解锁保持面和所述锁紧保持面的驱动面其中，所述解锁保持面和所述锁紧保持面不共面。

14、进一步的，所述第一锁紧面组与所述驱动件固定连接，所述第二锁紧面组与所述变形件固定连接，所述被锁紧件布置在变形件下方。

15、进一步的，所述第一锁紧面组与所述变形件固定连接，所述第二锁紧面组与所述驱动件固定连接，所述被锁紧件布置在变形件上方。

16、进一步的，所述滚动体包括多个，多个所述滚动体以阵列的形式均匀分布在所述被锁紧件表面。

17、进一步的，所述被锁紧件与所述变形件间隙配合。

18、进一步的，所述解锁保持面、所述驱动面和所述锁紧保持面依次连接并平滑过渡连接。

19、进一步的，所述第二锁紧面组为平面。

20、在上述技术方案中，本发明提供的一种一维线性变结构体刚化设计方法，有益效果：

21、本发明设计的一维线性变结构体刚化设计方法，采用本发明的方法进行一维线性变结构体锁紧刚化，有效地消除了变结构体机构展开后的配合间隙，提高系统刚度和稳定性，满足光学成像需求，而且，对锁紧件与被锁紧件的相对位置没有特殊要求，变结构体结构简单，通用性好，集成度高的优点，可以做到任意相对位置锁紧；同时采用滚动驱动方法极大的提高了驱动力到锁紧力的放大倍数，可以得到非常大的锁紧力，锁紧刚度高；可以广泛应用于所有对相对运动的两物体有锁紧需求的场合，尤其是对锁紧刚度和稳定性要求较高的空间遥感领域。

1.一种一维线性变结构体刚化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种一维线性变结构体刚化设计方法，其特征在于；

3.根据权利要求2所述的一种一维线性变结构体刚化设计方法，其特征在于；

4.根据权利要求3所述的一种一维线性变结构体刚化设计方法，其特征在于；

5.根据权利要求3所述的一种一维线性变结构体刚化设计方法，其特征在于；

6.根据权利要求3所述的一种一维线性变结构体刚化设计方法，其特征在于；

7.根据权利要求1所述的一种一维线性变结构体刚化设计方法，其特征在于；

8.根据权利要求1所述的一种一维线性变结构体刚化设计方法，其特征在于；

9.根据权利要求4所述的一种一维线性变结构体刚化设计方法，其特征在于：

10.根据权利要求9所述的一种一维线性变结构体刚化设计方法，其特征在于：