[发明专利]一种偏心轴系支反力对消装置

说明书

本发明公开了一种偏心轴系支反力对消装置，该支反力对消装置包括轴系(1)、基座(2)、凸轮(3)、导向杆(4)、转轴(5)、杠杆(6)和配重块(7)。各部件连接关系：轴系带动凸轮转动，凸轮驱动导向杆移动，导向杆推动杠杆一端使其绕转轴转动，杠杆另一端与配重块相连，杠杆转动同时配重块实现相应运动，基座作为该装置的主体结构固定轴系，导向杆和转轴。合理设计凸轮的工作轮廓曲线，让配重块与轴系质心点的运动方向相反，使配重块驱动力和轴系偏心旋转带来的竖向支反力对消，达到抑制轴系竖向支反力的目的。

技术领域

本发明涉及偏心轴系支反力抑制的技术领域，具体涉及一种偏心轴系支反力对消装置，该对消装置可以抑制偏心轴系转动时的竖向支反力，特别实用于空间偏心轴系的支反力抑制。

背景技术

在航天领域，运动机构带来的支反力会影响星上高精密仪器的性能。针对空间中的偏心轴系，为了抑制其旋转带来的支反力，一般会做配重处理，质量和体积消耗都相应增多。无配重的高频转动的偏心轴系也可采用被动隔振的方式抑制其支反力，但是针对低速运行的偏心轴系，被动隔振无法兼顾轴系隔振效率与支撑刚度，主动隔振又会带来大量的资源消耗。

发明内容

为了解决上述低频传动的偏心轴系支反力抑制体积和质量资源消耗大的问题，本发明提供了一种偏心轴系支反力对消装置。

本发明提出的支反力对消装置的技术方案包括：轴系、基座、凸轮、导向杆、转轴、杠杆、配重块。各部件连接关系：轴系固定于基座并可实现绕其轴线的转动，转轴固定于基座并可实现绕其轴线的转动，导向杆固定于基座并可实现沿其杆向的转动，轴系带动凸轮转动，凸轮驱动导向杆移动，导向杆推动杠杆一端使其绕转轴转动，杠杆另一端与配重块相连，杠杆转动同时配重块实现相应运动，基座作为该装置的主体结构固定轴系，导向杆和转轴。

进一步地，合理设计凸轮的工作轮廓曲线，让配重块与轴系质心点的运动方向相反，使配重块驱动力和轴系偏心旋转带来的竖向支反力对消，达到抑制轴系竖向支反力的目的。

本发明与现有技术相比的优点：

1)本发明结构紧凑，不占用轴系质心反方向空间。

2)本发明利用轴系自身驱动，无需额外驱动装置。

附图说明

图1为本发明一种偏心轴系支反力对消装置的原理示意图；

图2为本发明一种偏心轴系支反力对消装置的三维示意图。

图中：1为轴系；2为基座；3为凸轮；4为导向杆；5为转轴；6为杠杆；7为配重块。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图1-2，对本发明更进一步说明。

如图1所示，轴系1与凸轮3相连，凸轮3驱动导向杆4移动，将轴系1的转动转化为导向杆4的移动，导向杆4驱动杠杆6绕转轴5转动，杠杆6与配重块7相连，杠杆6转动带动配重块7运动，基座2作为主体结构固定轴系1，导向杆4和转轴5，轴系1质心CM偏心距离为r。

如图2所示，k为导向杆4移动量，A为转轴5到导向杆4中心点的水平距离，B为转轴5到配重快7质心的水平距离。

假设轴系偏心质量为m，配重块7质量为m₀，轴系在0～90°范围内按照固定模式θ(t)转动，t为时间，为了抵消偏心轴系支反力，需满足：

可以通过数值计算方法求得k(t)，即可设计出凸轮3的工作轮廓曲线。