索杆式伸展臂的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及的是一种可展结构。
【背景技术】
[0002]可展结构在建筑、航天等多个领域都有需求和应用。例如在航空航天领域，由于结构的大型化和运载火箭有效载荷仓有限容积的矛盾，使得可展结构在此领域得以发展，出现了伸展臂、可展天线、可展太阳能帆板等新型可展结构。
[0003]索杆形式的可展结构较单纯杆形式的可展结构，其质量要小。可展结构的展开状态一般为其工作状态。要长期保持展开状态，可展结构大多都是添加锁紧装置或者其他构件实现锁紧；而且，伸展臂在展开或折叠的过程中还需要各构件同步运动，这也要求在铰链连接处增加齿轮或者其他同步装置等，无论是增加锁紧装置或者增加同步装置，这都增加了机构的复杂程度和质量，使机构变得笨重。因此，设计索杆形式的、依靠自身结构锁紧的可展结构，即可降低机构质量，又可以减小机构的复杂程度。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供可以在绳索的驱动下展开和折叠的索杆式伸展臂。
[0005]本实用新型的目的是这样实现的:
[0006]本实用新型索杆式伸展臂，其特征是:包括第一伸展单元，第一伸展单元包括竖向杆(BI)、第一斜向杆(B2)、第二斜向杆(B3)、第三斜向杆(B4)、第四斜向杆(B5)、第一滑轮(SLl)、第二滑轮(SL2)、第三滑轮(SL3)、第四滑轮(SL4)、第五滑轮(SL5)、第六滑轮(SL6)、第一转动副(Rl)、第二转动副(R2)、第三转动副(R3)、第四转动副(R4)，第一斜向杆(B2)、第二斜向杆(B3)、第三斜向杆(B4)、第四斜向杆(B5)分别通过第一转动副(Rl)、第二转动副(R2)、第三转动副(R3)、第四转动副(R4)与竖向杆(BI)相连，第一斜向杆(B2)、第二斜向杆(B3)、第三斜向杆(B4)、第四斜向杆(B5)的端部分别连接第一滑轮(SLl)、第二滑轮(SL2)、第五滑轮(SL5)、第六滑轮(SL6)，竖向杆(BI)的两端分别连接第三滑轮(SL3)和第四滑轮(SL4)，第一滑轮(SLl)外侧和第三滑轮(SL3)内侧之间设置第一斜向索(SI)，第三滑轮(SL3)内侧与第五滑轮(SL5)外侧之间设置第二斜向索(S2)，第五滑轮(SL5)外侧和第六滑轮(SL6)外侧之间设置第二竖向索(S6)，第六滑轮(SL6)外侧和第四滑轮(SL4)内侧之间设置第四斜向索(S4)，第四滑轮(SL4)内侧和第二滑轮(SL2)外侧之间设置第三斜向索(S3)，第二滑轮(SL2)外侧和第一滑轮(SLl)外侧之间设置第一竖向索(S5)。
[0007]本实用新型还可以包括:
[0008]1、还包括与第一伸展单元结构相同的第二伸展单元和第三伸展单元，第一伸展单元的第五滑轮(SL5)与第二伸展单元的第一滑轮同在一个滑轮轴上，第一伸展单元的第六滑轮(SL6)与第二伸展单元的第二滑轮同在一个滑轮轴上，第二伸展单元的第五滑轮(SLlO)与第三伸展单元的第一滑轮同在一个滑轮轴上，第二伸展单元的第六滑轮(SL9)与第三伸展单元的第二滑轮同在一个滑轮轴上，第一根索成环形，依次绕过第一伸展单元、第二伸展单元和第三伸展单元，具体缠绕方式为:从第一伸展单元的第一滑轮(SLl)外侧开始，依次绕过第一伸展单元第二滑轮(SL2)外侧、第一伸展单元第四滑轮(SL4)内侧、第一伸展单元第六滑轮(SL6)外侧、第二伸展单元第四滑轮(SL7)内侧、第二伸展单元第六滑轮(SL9)外侧、第三伸展单元第四滑轮(SLll)内侧、第三伸展单元第六滑轮(SL13)外侧、第三伸展单元第五滑轮(SL14)外侧、第三伸展单元第三滑轮(SL12)内侧、第二伸展单元第五滑轮(SLlO)外侧、第二伸展单元第三滑轮(SL8)内侧、第一伸展单元第五滑轮(SL5)外侧、第一伸展单元第三滑轮(SL3)内侧，最终回到第一伸展单元的第一滑轮(SLl)外侧，第一伸展单元的第五滑轮(SL5)和第六滑轮(SL6)之间设置第二根索，第二伸展单元的第五滑轮(SLlO)和第六滑轮(SL9)之间设置第三根索。
[0009]本实用新型的优势在于:本实用新型借助于自身结构中连接在节点单元上的索构件只受拉和杆构件只受压的特点，不需要附加任何锁紧装置，即可使节点在任意时刻、任意位置受力平衡，可以实现任意状态下锁紧，使机构更轻便、结构更优化。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的伸展单元展开状态图；
[0011]图2为本实用新型的伸展单元折叠状态图；
[0012]图3为本实用新型的三个伸展单元在一起的结构图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图举例对本实用新型做更详细地描述:
[0014]结合图1?3，每个单元包括杆构件、连接件、滑轮和索构件。其中，连接件的形状可看成由一个杆垂直穿过两个平行杆的中心而形成的组件，该连接件的形状并不限于此。杆构件和连接件通过转动副连接，且杆构件的另一端各自连接一个滑轮，连接件上也有两个滑轮；其中所构件通过滑轮导向，并通过控制索构件的长度变化来控制整个伸展臂的展开与折叠运动。而且，此结构是由两个梯形组成的，当索的长度变化时，各杆受力方向处于由竖向索和斜向索组成的梯形角的对角线上，由力学平行四边形法则知，结构受力平衡，其形状就会固定不变，所以，结构的锁紧也是通过索长度的固定来实现的。同时，如果改变索的长度，则该伸展臂可实现展开或收缩。其中杆构件只受压力，索构件只受拉力，由此结构可知，无论该伸展臂展开或收缩到任何时刻、任何位置都是稳定的，这样就避免了安装制动装置的麻烦，使得结构更简单、质量更轻便；同时，该结构各单元杆形成一个“菱形”结构，这样可以保证该伸展臂展开或折叠时，各单元是同步运行的。
[0015]图1为索杆式伸展臂的可展单元的展开状态图。该可展单元由6个滑轮、4个杆构件、I个连接件组成和6根索组成。连接件BI可看做由一个杆垂直穿过两个平行的杆组成，其中两个平行的杆的端点为转动副，以图1位置放置，左上角为第一个转动副R1，逆时针方向分别为第二个转动副R2、第三个转动副R4、第四个转动副R3 ;第一个转动副Rl连接第一根杆B2，第二个