一种超灵巧在轨可更换模块机械接口

本发明涉及航天产品设计，特别涉及一种超灵巧在轨可更换模块机械接口。

背景技术：

1、在轨可更换模块机械接口需要在狭小的空间内实现高度可靠的机械连接，这对接口的设计提出了严格的要求。机械接口作为标准接口主体结构，它不仅要在其接触表面上为电、热、液、数据等其它功能接口预留位置，还要在接口内部预留足够空间以完成功能拓展。目前现有机械接口存在容错误差小、异体同构设计困难、接口尺寸大、内部空间占用多等问题，很难应用在航天设备通用化中。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的在于提供一种超灵巧在轨可更换模块机械接口，以解决现有机械接口存在容错误差小、异体同构设计困难、接口尺寸大、内部空间占用多等问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、本发明提供一种超灵巧在轨可更换模块机械接口，包括外壳、传动装置及四连杆捕获机构，其中传动装置设置于外壳的底部，外壳的上部沿周向均布多个四连杆捕获机构；四连杆捕获机构包括四连杆组件和抱爪，四连杆组件安装于外壳的内部，且下端与传动装置连接，抱爪设置于外壳的外侧，且与四连杆组件连接，传动装置通过四连杆组件驱动抱爪实现捕获及锁紧功能。

4、所述四连杆组件包括连杆、旋转轴、曲柄及连杆架，其中曲柄的一端与所述传动装置的输出端连接，曲柄的另一端通过连杆与所述抱爪连接；连杆架的一端通过旋转轴与所述外壳转动连接，另一端与连杆铰接。

5、所述旋转轴的轴线与所述曲柄的旋转轴线平行。

6、所述外壳包括可拆卸连接的下外壳和上外壳，其中下外壳内设有用于安装所述传动装置的支撑架；上外壳内沿周向设有多个立板，立板用于安装所述四连杆捕获机构。

7、所述上外壳的顶部边缘沿周向间隔交替设有多个通孔和锁紧槽，通孔用于所述连杆的伸出。

8、所述上外壳的顶部边缘沿周向设有多个导向瓣，导向瓣用于接口对接中的导向。

9、所述传动装置包括主动直齿轮及沿周向布置且与主动直齿轮啮合传动的多个被动齿轮组，其中主动直齿轮通过主动齿轮轴转动安装在所述外壳的底部；多个被动齿轮组分别与各所述四连杆组件连接。

10、所述被动齿轮组包括被动直齿轮、锥齿轮ⅰ、被动齿轮轴、锥齿轮ⅱ及锥齿轮轴，其中被动齿轮轴转动安装在所述外壳的底部，且与所述主动齿轮轴平行，被动直齿轮和锥齿轮ⅰ均套设于被动齿轮轴上，且被动直齿轮与主动直齿轮啮合；锥齿轮轴转动安装在所述外壳内，且轴线与被动齿轮轴的轴线垂直，锥齿轮ⅱ固设于锥齿轮轴的一端且与锥齿轮ⅰ啮合，锥齿轮轴的另一端为所述传动装置的输出端。

11、本发明具有以下有益效果及优点：本发明提供一种超灵巧在轨可更换模块机械接口，该机械接口有着超灵巧、异体同构、结构紧凑、对接容错性高的特点，推动未来航天整备标准化、智能化与可服务化发展。本发明制造简单可靠，大大降低了制造成本和试验成本。

技术特征：

1.一种超灵巧在轨可更换模块机械接口，其特征在于，包括外壳(1)、传动装置(2)及四连杆捕获机构(3)，其中传动装置(2)设置于外壳(1)的底部，外壳(1)的上部沿周向均布多个四连杆捕获机构(3)；四连杆捕获机构(3)包括四连杆组件和抱爪(4)，四连杆组件安装于外壳(1)的内部，且下端与传动装置(2)连接，抱爪(4)设置于外壳(1)的外侧，且与四连杆组件连接，传动装置(2)通过四连杆组件驱动抱爪(4)实现捕获及锁紧功能。

2.根据权利要求1所述的超灵巧在轨可更换模块机械接口，其特征在于，所述四连杆组件包括连杆(301)、旋转轴(302)、曲柄(303)及连杆架(304)，其中曲柄(303)的一端与所述传动装置(2)的输出端连接，曲柄(303)的另一端通过连杆(301)与所述抱爪(4)连接；连杆架(304)的一端通过旋转轴(302)与所述外壳(1)转动连接，另一端与连杆(301)铰接。

3.根据权利要求2所述的超灵巧在轨可更换模块机械接口，其特征在于，所述旋转轴(302)的轴线与所述曲柄(303)的旋转轴线平行。

4.根据权利要求2所述的超灵巧在轨可更换模块机械接口，其特征在于，所述外壳(1)包括可拆卸连接的下外壳(101)和上外壳(102)，其中下外壳(101)内设有用于安装所述传动装置(2)的支撑架(109)；上外壳(102)内沿周向设有多个立板(120)，立板(120)用于安装所述四连杆捕获机构(3)。

5.根据权利要求4所述的超灵巧在轨可更换模块机械接口，其特征在于，所述上外壳(102)的顶部边缘沿周向间隔交替设有多个通孔和锁紧槽(105)，通孔用于所述连杆(301)的伸出。

6.根据权利要求4所述的超灵巧在轨可更换模块机械接口，其特征在于，所述上外壳(102)的顶部边缘沿周向设有多个导向瓣(104)，导向瓣(104)用于接口对接中的导向。

7.根据权利要求1所述的超灵巧在轨可更换模块机械接口，其特征在于，所述传动装置(2)包括主动直齿轮(201)及沿周向布置且与主动直齿轮(201)啮合传动的多个被动齿轮组，其中主动直齿轮(201)通过主动齿轮轴(204)转动安装在所述外壳(1)的底部；多个被动齿轮组分别与各所述四连杆组件连接。

8.根据权利要求7所述的超灵巧在轨可更换模块机械接口，其特征在于，所述被动齿轮组包括被动直齿轮(202)、锥齿轮ⅰ(203)、被动齿轮轴(205)、锥齿轮ⅱ(209)及锥齿轮轴(210)，其中被动齿轮轴(205)转动安装在所述外壳(1)的底部，且与所述主动齿轮轴(204)平行，被动直齿轮(202)和锥齿轮ⅰ(203)均套设于被动齿轮轴(205)上，且被动直齿轮(202)与主动直齿轮(201)啮合；锥齿轮轴(210)转动安装在所述外壳(1)内，且轴线与被动齿轮轴(205)的轴线垂直，锥齿轮ⅱ(209)固设于锥齿轮轴(210)的一端且与锥齿轮ⅰ(203)啮合，锥齿轮轴(210)的另一端为所述传动装置(2)的输出端。

技术总结本发明涉及航天产品设计技术领域，特别涉及一种超灵巧在轨可更换模块机械接口。包括外壳、传动装置及四连杆捕获机构，其中传动装置设置于外壳的底部，外壳的上部沿周向均布多个四连杆捕获机构；四连杆捕获机构包括四连杆组件和抱爪，四连杆组件安装于外壳的内部，且下端与传动装置连接，抱爪设置于外壳的外侧，且与四连杆组件连接，传动装置通过四连杆组件驱动抱爪实现捕获及锁紧功能。本发明结构紧凑、超灵巧、对接容错性高，实现机械接口通用化。技术研发人员：张伟,李枫,田远征,李俊麟,程钦锟,李婷,王耀纬,陆咏旭受保护的技术使用者：中国科学院沈阳自动化研究所技术研发日：技术公布日：2024/7/9