一种具有完整展开平面的蜂窝结构制造技术

本发明专利技术公开了一种具有完整展开平面的蜂窝结构，由基本单元扩展而成。每个单元包括一块正六边形板、六块矩形板和十二块直角三角形板；基本单元中主要由各板相互铰接而成，矩形板短边与正六边形板边铰接，直角三角形板长直角边与矩形板长边铰接，两两直角三角形板长边相互铰接；扩展时将基本单元通过矩形板短边铰接成闭环。该机构折展率大，基本单元与扩展单元只有一个自由度，单驱动即可实现运动，方便扩展，可实现多次折展。可实现多次折展。可实现多次折展。

【技术实现步骤摘要】
一种具有完整展开平面的蜂窝结构


[0001]本专利技术涉及蜂窝结构，具体涉及一种具有完整展开平面的蜂窝结构。

技术介绍

[0002]折展机构起源于20世纪60年代，由预制单元集成，能够在初始紧密的构态与工作状态的展开构型之间转换，其一般有两种状态：完全收缩状态和完全展开状态。折展机构一般采用模块化设计，即由若干个相同折展模块连接而成，每一个折展模块称为基本折展模块单元。折展机构质量小，并且在完全收合状态下占用空间小从而便于储藏和运输，因此在某些对结构形式、质量、体积、储存或运输具有特殊要求的工程领域中得到广泛关注和应用。
[0003]航天工程中对空间机械设备的体积、质量有着严苛的要求，因此折展机构在此领域的应用愈加广泛，尤其在空间可展太阳翼方面。传统分布式太阳翼因其构型限制，使其有着不易于控制、不能重复折展等缺点。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种承载能力较高、操作灵活、空间利用率高、易于模块化制造、仅含转动副连接不易发生卡死的具有完整展开平面的蜂窝结构。
[0005]为此，本专利技术的技术方案如下：
[0006]本专利技术的一种仅含转动副的正六边形可扩展空间折展结构，包括基本单元，所述的基本单元包括正六边形板，在所述的正六边形板的各个边处分别连接有一个等腰梯形结构，所述的等腰梯形结构包括中间的矩形板，在所述的矩形板的左右两侧分别连接有一个直角三角形板，所述的直角三角形板靠近正六边形板的内角为30度；
[0007]所述的矩形板两侧长边的长度小于等于a为正六边形板的边长；并且顶壁上内接设置有一个等腰三角形板，所述的等腰三角形板的底边与矩形板的内侧短边重合且顶点为矩形板的外侧短边的中点；在每个所述的矩形板的外侧短边处分别连接有销孔；
[0008]每个所述的等腰三角形板的底边与对应位置处的正六边形板的一条边铰接相连，每个等腰梯形结构的矩形板左右两侧的长边分别与相应的直角三角形板Ⅲ的直角边铰接相连；在圆周方向上相邻的两个等腰梯形结构中相邻的两个斜边之间铰接相连；
[0009]所述的正六边形板与等腰梯形结构位于水平位置时，各个等腰梯形结构的直角三角形板和矩形板的底面分别位于相同的水平面，所述的等腰三角形板的顶面与正六边形板的顶面位于相同的水平面，各个等腰梯形结构的矩形板Ⅱ的厚度为等腰三角形板的厚度的正六边形板厚度为矩形板与等腰三角形板的厚度之和，直角三角形板与矩形板的厚度相同。
[0010]本专利技术的有益效果是：
[0011]1、本申请提出的具有完整展开平面的蜂窝结构与传统空间折展机构相比，仅含有转动副，具有运动范围大，使用寿命长、加工制造方便、不易卡死等优点；
[0012]2、与传统空间折展机构相比，该具有完整展开平面的蜂窝结构可实现单自由度传动，运动控制简单可靠；
[0013]3、与传统空间折展机构相比，该具有完整展开平面的蜂窝结构可通过增加基本单元的数量实现增大展开后的面积，扩展方式简单、快捷、可靠；
[0014]4、与传统空间折展机构相比，该具有完整展开平面的蜂窝结构可实现多次的折展运动。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的具有完整展开平面的蜂窝结构的结构示意图；
[0016]图2
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1为具有第一种销孔结构的第一种矩形板Ⅱ的结构示意图；
[0017]图2
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2为具有第二种销孔结构的第二种矩形板Ⅱ的结构示意图；
[0018]图3为本专利技术的具有完整展开平面的蜂窝结构装配单元完全展开的结构斜侧示意图；
[0019]图4为图1所示的结构的展开过程结构示意图；
[0020]图5为图1所示的结构的完全收缩结构示意图；
[0021]图6
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1为一层扩展结构背面运动过程示意图；
[0022]图6
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2为一层扩展结构正面运动过程示意图；
[0023]图7为n环单元扩展结构示意图。
具体实施方式
[0024]以下结合附图和具体实施方式对专利技术的技术方案进行详细的描述：
[0025]如附图所示的本专利技术的一种仅含转动副的正六边形可扩展空间折展结构，包括基本单元，所述的基本单元包括正六边形板Ⅰ，在所述的正六边形板Ⅰ的各个边处分别连接有一个等腰梯形结构，所述的等腰梯形结构包括中间的矩形板Ⅱ，在所述的矩形板Ⅱ的左右两侧分别连接有一个直角三角形板Ⅲ，所述的直角三角形板Ⅲ靠近正六边形板Ⅰ的内角为30度。
[0026]所述的矩形板Ⅱ两侧长边的长度小于等于并且顶壁上内接设置有一个等腰三角形板，所述的等腰三角形板的底边与矩形板Ⅱ的内侧短边重合且顶点为矩形板Ⅱ的外侧短边的中点；在每个所述的矩形板的外侧短边处分别连接有销孔。
[0027]每个所述的等腰三角形板的底边与对应位置处的正六边形板的一条边铰接相连，每个等腰梯形结构的矩形板Ⅱ左右两侧的长边分别与相应的直角三角形板Ⅲ的直角边铰接相连；在圆周方向上相邻的两个等腰梯形结构中相邻的两个斜边之间铰接相连。
[0028]所述的正六边形板Ⅰ与等腰梯形结构位于水平位置时，各个等腰梯形结构的直角三角形板Ⅲ和矩形板Ⅱ的底面分别位于相同的水平面，所述的等腰三角形板的顶面与正六边形板Ⅰ的顶面位于相同的水平面，各个等腰梯形结构的矩形板Ⅱ的厚度为等腰三角形板
外侧短边(NM、KJ、HG、WV、ST、QP)与中心单元的矩形板Ⅱ外侧短边相铰接，最后六个单元相邻之间再通过矩形板Ⅱ外侧短边铰接，形成一闭环，至此第一层扩展完毕。扩展时将基本单元通过矩形板短边铰接成闭环。
[0041]如图7所示，该结构的进一步扩展可通过上述方法完成，第n层扩展所需单元数为6n。
[0042]本机构由于其运动范围大、使用寿命长、加工制造方便、不易卡死、运动控制简单可靠、扩展方式方便快捷、可实现多次折展等优点，可以应用于空间可展开太阳翼中。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有完整展开平面的蜂窝结构，其特征在于：包括基本单元，所述的基本单元包括正六边形板，在所述的正六边形板的各个边处分别连接有一个等腰梯形结构，所述的等腰梯形结构包括中间的矩形板，在所述的矩形板的左右两侧分别连接有一个直角三角形板，所述的直角三角形板靠近正六边形板的内角为30度；所述的矩形板两侧长边的长度小于等于a为正六边形板的边长；并且顶壁上内接设置有一个等腰三角形板，所述的等腰三角形板的底边与矩形板的内侧短边重合且顶点为矩形板的外侧短边的中点；在每个所述的矩形板的外侧短边处分别连接有销孔；每个所述的等腰三角形板的底边与对应位置处的正六边形板的一条边铰接相连，每个等腰梯形结构的矩形板左右两侧的长边分别与相应的直角三角形板Ⅲ的直角边铰接相连；在圆周方向上相邻的两个等腰梯形结构中相邻的两个斜边之间铰接相连；所述的正六边形板与等腰梯形结构位于水平位置时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：畅博彦，关鑫，梁栋，金国光，王友健，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：