着陆器用差速自适应机构

摘要

本发明提供了一种着陆器用差速自适应机构，包括主差速系统、两个副差速系统、基体、支脚结构和竖直向设置的主齿条和副齿条；所述主差速系统至少包括两个同步传动的主齿轮，两个所述主齿轮同步传动，每个所述副差速系统均至少包括两个副齿轮，每个所述副差速系统中的两个副齿轮同步传动；每个所述主齿条与一个所述副差速系统的位置固定，每个所述主齿条与一个所述主齿轮啮合，进而随着所述主齿轮的旋转实现竖直向移动；每个所述副齿条的下端均连接一个所述支脚结构，且与一个所述副齿轮啮合，进而随着所述副齿轮的旋转实现竖直向移动。

权利要求

1.一种着陆器用差速自适应机构，其特征在于：包括主差速系统、两个副差速系统、基体、支脚结构和竖直向设置的主齿条和副齿条；

所述主差速系统至少包括两个同步传动的主齿轮，两个所述主齿轮同步传动，每个所述副差速系统均至少包括两个副齿轮，每个所述副差速系统中的两个副齿轮同步传动；

每个所述主齿条与一个所述副差速系统的位置固定，每个所述主齿条与一个所述主齿轮啮合；每个所述副齿条的下端均连接一个所述支脚结构，且与一个所述副齿轮啮合。

2.如权利要求1所述的着陆器用差速自适应机构，其特征在于：所述主差速系统还包括两个主传动轮、一个主支架以及套设于两个主传动轮外侧，实现两个主传动轮间传动的主传动环，两个所述主传动轮铰接于所述主支架上，每个主传动轮均与一个所述主齿轮同轴固接，所述主支架通过滑动副与所述基体沿竖直向滑动连接。

3.如权利要求2所述的着陆器用差速自适应机构，其特征在于：所述主传动轮采用索轮、带轮、同步齿形带轮或链轮其中之一，所述主传动环相应的采用索、钢丝绳、带、同步齿形带或链条。

4.如权利要求2所述的着陆器用差速自适应机构，其特征在于：所述主齿轮采用螺母，所述主齿条采用滚珠丝杠或行星滚珠丝杠。

5.如权利要求1所述的着陆器用差速自适应机构，其特征在于：每个所述副差速系统还包括两个副传动轮、一个副支架以及套设于两个副传动轮外侧，实现两个副传动轮间传动的副传动环，两个所述副传动轮铰接于所述副支架上，每个副传动轮均与一个所述副齿轮同轴固接，所述副支架与相应的一个所述主齿条固接。

6.如权利要求5所述的着陆器用差速自适应机构，其特征在于：所述副传动轮采用索轮、带轮、同步齿形带轮或链轮其中之一，所述副传动环相应的采用索、钢丝绳、带、同步齿形带或链条。

7.如权利要求5所述的着陆器用差速自适应机构，其特征在于：所述副齿轮采用螺母，所述副齿条采用滚珠丝杠或行星滚珠丝杠。

8.如权利要求1所述的着陆器用差速自适应机构，其特征在于：所述主齿条与副齿条均通过滑动副与所述基体连接。

9.如权利要求1所述的着陆器用差速自适应机构，其特征在于：所述支脚结构包括支腿和脚垫，所述脚垫通过所述支腿连接于所述副齿条上。

10.如权利要求9所述的着陆器用差速自适应机构，其特征在于：所述支腿与脚垫铰接。

说明书

着陆器用差速自适应机构

技术领域

[0001] 本发明属于航天着陆器领域，尤其涉及一种着陆器用差速自适应机构。

背景技术

[0002] 现有着陆机构构型的主流属美国阿波罗着陆器构型,其特点是：各着陆腿独立承受冲击载荷，每条着陆腿又壮又长，着陆器收拢时着陆腿折叠，着陆器工作时着落腿展开锁定，结构复杂。该着陆器对着陆区域地面起伏要求较严，严重依赖着陆腿的长度来减小着陆倾角。

[0003] 目前亟需一种地面适应性强、可自适应均载、能平顺着陆的着陆机构。

发明内容

[0004] 为了解决以上技术问题，本发明提供了一种着陆器用差速自适应机构，包括主差速系统、两个副差速系统、基体、支脚结构和竖直向设置的主齿条和副齿条；

[0005] 所述主差速系统至少包括两个同步传动的主齿轮，且相对于所述基体位置固定，每个所述副差速系统均至少包括两个副齿轮，每个所述副差速系统中的两个副齿轮同步传动；

[0006] 每个所述主齿条与一个所述副差速系统的位置固定，每个所述主齿条与一个所述主齿轮啮合，进而随着所述主齿轮的旋转实现竖直向移动；每个所述副齿条的下端均连接一个所述支脚结构，且与一个所述副齿轮啮合，进而随着所述副齿轮的旋转实现竖直向移动。

[0007] 可选的，所述主差速系统还包括两个主传动轮、一个主支架以及套设于两个主传动轮外侧，实现两个主传动轮间传动的主传动环，两个所述主传动轮铰接于所述主支架上，每个主传动轮均与一个所述主齿轮同轴固接，所述主支架通过滑动副与所述基体沿竖直向滑动连接。

[0008] 可选的，所述主传动轮采用索轮、带轮、同步齿形带轮或链轮其中之一，所述主传动环相应的采用索、钢丝绳、带、同步齿形带或链条。

[0009] 可选的，所述主齿轮采用螺母，所述主齿条采用滚珠丝杠或行星滚珠丝杠。

[0010] 可选的，每个所述副差速系统还包括两个副传动轮、一个副支架以及套设于两个副传动轮外侧，实现两个副传动轮间传动的副传动环，两个所述副传动轮铰接于所述副支架上，每个副传动轮均与一个所述副齿轮同轴固接，所述副支架与相应的一个所述主齿条固接。

[0011] 可选的，所述副传动轮采用索轮、带轮、同步齿形带轮或链轮其中之一，所述副传动环相应的采用索、钢丝绳、带、同步齿形带或链条。

[0012] 可选的，所述副齿轮采用螺母，所述副齿条采用滚珠丝杠或行星滚珠丝杠。

[0013] 可选的，所述主齿条与副齿条均通过滑动副与所述基体连接。

[0014] 可选的，所述支脚结构包括支腿和脚垫，所述脚垫通过所述支腿连接于所述副齿条上。

[0015] 可选的，所述支腿与脚垫铰接。

[0016] 在本发明中，针对不同的支脚结构，一方面利用副差速系统实现两个支脚结构之间的差速传动，另一方面，利用主差速系统将两个副差速系统联系起来，进一步实现了对应的支脚结构的差速传动，进一步的作用过程在下文的具体实施方式中会做展开描述，从中可见，本发明确实提供了一种地面适应性强、可自适应均载、能平顺着陆的着陆机构。

附图说明

[0017] 图1是本发明一实施例中着陆器用差速自适应机构的原理示意图；

[0018] 图2a至图2g是本发明一实施例中着落的示意图；

[0019] 图中，1-主差速系统；11、12-主齿轮；13-主支架；14、15-主传动轮； 16-主传动环；2、3-副差速系统；21、22、31、32-副齿轮；23、33-副支架； 24、25、34、35-副传动轮；26、36-副传动环；4-主齿条；5-副齿条；6-支脚结构；61-支腿；62-脚垫；7-基体。

具体实施方式

[0020] 以下将结合图1，以及图2a至2g对本发明提供的着陆器用差速自适应机构进行详细的描述，其为本发明可选的实施例，可以认为，本领域技术人员在不改变本发明精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。

[0021] 请综合参考图1，以及其他附图，本发明提供了一种着陆器用差速自适应机构，包括主差速系统1、两个副差速系统2和3、基体7、支脚结构6和竖直向设置的主齿条4和副齿条5；

[0022] 对于所述主差速系统1：

[0023] 请参考图1，所述主差速系统1至少包括两个同步传动的主齿轮11和12，两个所述主齿轮11和12同步传动，每个所述主齿条4与一个所述副差速系统 2或3的位置固定，每个所述主齿条4与一个所述主齿轮11或12啮合，进而随着所述主齿轮11或12的旋转实现竖直向移动；进而能将一侧的移动变化传递至另一侧。

[0024] 进一步来说，在本发明可选的实施例中，请参考图2a至图2g，所述主差速系统1还包括两个主传动轮14和15、一个主支架13以及套设于两个主传动轮14、15外侧，实现两个主传动轮14、15间传动的主传动环16，两个所述主传动轮14、15铰接于所述主支架上13，这里将这种铰接定义为其与主支架13的位置相对固定，但主传动轮14、15能实现绕其轴心的旋转，每个主传动轮14或15均与一个所述主齿轮11或12同轴固接，所述主支架通过滑动副与所述基体7沿竖直向滑动连接。

[0025] 再进一步究其细节，本发明进一步可选的方案中，所述主传动轮14和15 采用索轮、带轮、同步齿形带轮或链轮其中之一，所述主传动环16相应的采用索、钢丝绳、带、同步齿形带或链条。所述主齿轮11和12采用螺母，所述主齿条4采用滚珠丝杠或行星滚珠丝杠。

[0026] 有关所述副差速系统2和3；

[0027] 请参考各附图，每个所述副差速系统2(3)均至少包括两个副齿轮21(31)、 22(32)，每个所述副差速系统2(3)中的两个副齿轮21(31)与22(32) 同步传动；每个所述副齿条5的下端均连接一个所述支脚结构6，且与一个所述副齿轮21、22、31或32啮合，进而随着所述副齿轮21、22、31或32的旋转实现竖直向移动。

[0028] 在本发明进一步可选的实施例中，每个所述副差速系统2(3)还包括两个副传动轮24(34)与25(35)、一个副支架23(33)分别套设于两个副传动轮24(34)与25(35)外侧，实现两个副传动轮24(34)与25(35)间传动的副传动环26(36)，两个所述副传动轮24(34)与25(35)铰接于所述副支架23(33)上，每个副传动轮24(34)或25(35)均与一个所述副齿轮21或
22同轴固接，所述副支架23与24与相应的一个所述主齿条4固接。

[0029] 再进一步究其细节，本发明进一步可选的方案中，所述副传动轮24、25、 34、35采用索轮、带轮、同步齿形带轮或链轮其中之一，所述副传动环26、 36相应的采用索、钢丝绳、带、同步齿形带或链条。所述副齿轮21、22、31、 32采用螺母，所述副齿条5采用滚珠丝杠或行星滚珠丝杠。

[0030] 在本发明可选的实施例中，所述主齿条4与副齿条5以及主支架13均通过滑动副与所述基体7连接。

[0031] 有关所述支脚结构6，请参考图2a-2g，所述支脚结构6包括支腿61和脚垫 62，所述脚垫62通过所述支腿61连接于所述副齿条5上。其中，所述支腿 61与脚垫62铰接。

[0032] 有关其运动过程，可以举例描述为：

[0033] 假设某一脚垫62先着陆，如图2a至2g最左侧的脚垫62先着陆，所支反力驱动脚垫62、支腿61和副齿条5上移，副齿条5带动副齿轮21及副传动轮24旋转，副传动轮24经副传动环26传动，一方面带动副传动架23上移，另一方面带动副传动轮25及副齿轮22旋转，副齿轮
22驱动相应的副齿条5 及支腿61和脚垫62下移，完成副差速系统2中两条着陆腿之间的差速传动；与此同时，副支架23上移带动主齿条4上移，驱动主齿轮11及主传动轮14 旋转，主传动轮14带动主传动环16驱动主支架13上的另一个主传动轮15 及主齿轮12旋转，主齿轮
12驱动另一主齿条4及另一副支架33下移，完成主差速系统1对两个副差速系统2与3之间的差速传动；相应的，另一个副支架的下移驱动另外两个副齿条5及其支脚结构6下移，结合着陆区域星体表面状况，完成副差速系统3中两条着陆腿之间的差速传动，至此，四条着陆腿之间实现差速自适应传动，完成自适应着陆。

[0034] 图2a至2g针对特定的星体表面状况给出了其落地过程示意图，其原理均不脱离于以上过程所体现的基本传动和作用关系，故而不做详细展开。

[0035] 由上可见，在本发明中，针对不同的支脚结构，一方面利用副差速系统实现两个支脚结构之间的差速传动，另一方面，利用主差速系统将两个副差速系统联系起来，进一步实现了对应的支脚结构的差速传动，最终，本发明确实提供了一种地面适应性强、可自适应均载、能平顺着陆的着陆机构。